5 курс / Психиатрия и наркология для детей и взрослых (доп.) / Психиатрия_Национальное_руководство,_2_е_изд_Александровский_Ю_А

ритма происходит при открывании и движениях глаз, при сенсорной (особенно при зрительной) стимуляции, при ориентировочной реакции.

Во многих исследованиях показано, что разные частотные компоненты теменно-

затылочного α-ритма обладают разной функциональной реактивностью, в связи с чем подразделение всего α-диапазона на более узкие частотные поддиапазоны

(например, на α-1 8-10 Гц и α-2 11-13 Гц) повышает информативность ЭЭГ-

исследования.

В α-частотном диапазоне (8-13 Гц) выделяют еще несколько видов α-подобной ритмической активности, которые выявляются реже теменно-затылочного α-ритма и максимум выраженности которых локализуется в других областях мозга:

μ-ритм (синонимы: сенсомоторный, роландический, центральный,

аркообразный ритм) - сенсомоторный аналог затылочного α-ритма, который регистрируется преимущественно в центральных отведениях (над центральной или роландовой бороздой), а также в лобных областях. Иногда он имеет специфическую аркообразную форму волн. Угнетение ритма происходит при тактильном и проприоцептивном раздражении, а также при реальном или воображаемом движении;

κ-ритм (каппа-ритм, или Кеннеди-волны) - регистрируется преимущественно в височных областях (особенно в биполярном межполушарном отведении T3-T4). Он возникает в ситуации высокого уровня зрительного внимания и ассоциируется с подавлением затылочного α-ритма.

Другие ритмы ЭЭГ. Выделяют также дельта-ритм (δ, 0,5-4 Гц), тета-ритм (θ, 4- 8 Гц; часто подразделяется на θ1-ритм4-6 Гц и θ2-ритм 6-8 Гц), бета-ритм (β, 1440 Гц; часто подразделяется на β1-ритм 14-20 Гц и β2-ритм 20-40 Гц) игамма-

ритм (γ, выше 40 Гц), а также ряд других ритмических и апериодических

(фазических) компонентов ЭЭГ (например,ритм сонных веретен или сигма-ритм,

а также К-комплексы в ЭЭГ сна).

Визуальный анализ электроэнцефалограммы К информативным параметрам оценки функционального состояния головного

мозга как при визуальном, так и при компьютерном анализе ЭЭГ относят амплитудно-частотные и пространственные характеристики биоэлектрической активности головного мозга.

Показатели визуального анализа ЭЭГ:

амплитуда волн (от пика до пика) разных ритмов ЭЭГ;

средняя частота ритмов ЭЭГ;

430

Медицинские книги

@medknigi

индекс - время, занятое тем или иным ритмом ЭЭГ (в %);

наличие и пространственная организация основных ритмических и фазических компонентов ЭЭГ;

локализация фокуса - области наибольшей выраженности по амплитуде и индексу основных ритмических и фазических компонентов ЭЭГ.

Компьютерный анализ электроэнцефалограммы

Спектральный анализ

В качестве основного метода автоматического компьютерного анализа ЭЭГ используют спектральный анализ, основанный на преобразовании Фурье -

математической процедуре, представляющей реальную картину ЭЭГ в виде совокупности набора синусоидальных колебаний, различающихся по частоте и амплитуде.

Основные выходные параметры спектрального анализа ЭЭГ:

средняя амплитуда волн;

средняя и модальная (наиболее часто встречающаяся) частоты ритмов ЭЭГ;

спектральная мощность ритмов ЭЭГ (интегральный показатель,

соответствующий площади под графиком ЭЭГ и зависящий как от амплитуды, так

и от числа волн соответствующего ритма);

пространственная организация основных ритмических компонентов ЭЭГ;

локализация фокуса - области наибольшей выраженности по амплитуде и/спектральной мощности основных ритмических компонентов ЭЭГ.

Спектральный анализ ЭЭГ обычно выполняют на коротких (2-4 с) фрагментах записи (единичных эпохах анализа). Усреднение спектров мощности ЭЭГ по нескольким десяткам единичных эпох дает представление о наиболее характерной для данного состояния пациента картине ЭЭГ.

Путем сравнения спектров мощности ЭЭГ в разных отведениях получают показатель когерентности ЭЭГ, который отражает сходство колебаний биопотенциалов в разных областях коры головного мозга. Этот показатель имеет определенное диагностическое значение. Так, повышенная когерентность в α-

частотной полосе (особенно при десинхронизации ЭЭГ) соответствует активному совместному участию соответствующих отделов коры головного мозга в выполняемой деятельности. Напротив, повышенная когерентность в полосе δ-

ритма отражает сниженное функциональное состояние головного мозга (например,

при поверхностно расположенных опухолях).

Периодометрический анализ

431

Медицинские книги

@medknigi

Реже используют периодометрический анализ (период-анализ, или амплитудно-

интервальный анализ), принцип которого сходен с визуальным анализом ЭЭГ. При этом автоматически определяются характеристические точки волн ЭЭГ (вершины,

т.е. максимумы и минимумы волн и/или моменты пересечения изоэлектрической линии), после чего измеряются периоды между этими характеристическими точками, а также амплитуды вершин волн (пиков).

Период-анализ ЭЭГ позволяет определять средние и крайние значения амплитуды волн ЭЭГ, средние значения периодов волн и их дисперсию, точно (по сумме всех периодов волн данного частотного диапазона) измерять индекс ЭЭГ-ритмов.

По сравнению с анализом Фурье период-анализ ЭЭГ обладает большей помехоустойчивостью, так как его результаты в значительно меньшей степени зависят от вклада одиночных высокоамплитудных артефактов (например, помех от движений больного). Однако его применяют реже спектрального анализа, в

частности, потому, что не выработаны стандартные критерии амплитудных порогов детекции пиков волн ЭЭГ.

Вэйвлет-анализ электроэнцефалограммы

В настоящее время для компьютерного анализа коротких (менее 2 с) фрагментов ЭЭГ (например, кратковременных изменений ЭЭГ в ответ на сенсорные стимулы или на совершение испытуемым какого-либо действия - так называемые вызванная синхронизация или вызванная десинхронизация ЭЭГ) часто применяется так называемый вэйвлет-анализ (от англ.wavelet - маленькая волна, рябь).

Принцип вэйвлет-анализа состоит в сравнении реального фрагмента записи ЭЭГ с определенной математической функцией путем ее сжатия/растяжения и сдвига по времени. При анализе ЭЭГ в качестве такой функции чаще всего применяется вэйвлет Морле, график этой функции по форме напоминает веретено α-ритма. В

отличие от преобразования Фурье вэйвлет-анализ позволяет выявить не только основные частотные составляющие в анализируемом фрагменте ЭЭГ, но и моменты изменения частоты.

Другие методы анализа электроэнцефалограммы

Описаны и другие нелинейные методы анализа ЭЭГ, например, основанные на вычислении вероятности появления последовательных волн ЭЭГ, принадлежащих разным частотным диапазонам, или на определении временных соотношений между некоторыми характерными фрагментами или паттернами ЭЭГ (например,

веретенами α-ритма) в разных отведениях. Хотя в экспериментальных работах показана информативность результатов таких видов анализа ЭЭГ в отношении

432

Медицинские книги

@medknigi

выявления некоторых функциональных состояний головного мозга, в

диагностической практике эти методы практически не применяют.

Количественная компьютерная ЭЭГ позволяет более точно, чем при визуальном анализе ЭЭГ, выявлять нарушения амплитудно-частотных характеристик и пространственной организации ЭЭГ при ряде психических расстройств,

количественно оценивать влияние терапии (в том числе ПФТ) на функциональное состояние головного мозга, а также осуществлять автоматическую диагностику некоторых расстройств и/или функциональных состояний здорового человека путем сравнения индивидуальных ЭЭГ с базами нормативных ЭЭГ-данных

(возрастной нормы, разных видов патологии и др.). Все эти преимущества позволяют существенно сократить время подготовки заключения по результатам ЭЭГ-обследования, повышают вероятность выявления отклонений ЭЭГ от нормы.

Важным шагом в развитии компьютерной ЭЭГ стало создание программного обеспечения для определения внутримозговой локализации эквивалентных дипольных источников наиболее высокоамплитудных компонентов ЭЭГ

(например, эпилептиформной активности). Последнее достижение в этой области -

разработка программ, совмещающих МРТ-изображения и ЭЭГ-карты головного мозга пациента с учетом индивидуальной формы черепа и топографии мозговых структур.

Результаты количественного анализа ЭЭГ можно выдавать в цифровой форме (в

виде таблиц для последующего статистического анализа) и в виде наглядной цветной "карты", которую удобно сравнивать с результатами КТ, МРТ, ПЭТ, а

также с оценками локального мозгового кровотока и данными нейропсихологического тестирования. Таким образом, появилась возможность непосредственно сопоставлять структурные и функциональные нарушения деятельности головного мозга.

При интерпретации результатов визуального или компьютерного анализа ЭЭГ необходимо учитывать возрастные (как эволюционные, так и инволюционные)

изменения амплитудно-частотных параметров и пространственной организации ЭЭГ, а также изменения ЭЭГ на фоне приема ЛС, которые закономерно возникают у больных в связи с лечением. По этой причине запись ЭЭГ, как правило,

выполняют до начала или после временной отмены фармакотерапии.

Особенности электроэнцефалограммы при психической патологии

433

Медицинские книги

@medknigi

Отклонения ЭЭГ от нормы при психических расстройствах, как правило, не обладают выраженной нозологической специфичностью (за исключением эпилепсии) и чаще всего сводятся к нескольким основным типам.

Основные типы изменений ЭЭГ при психических расстройствах: замедление и десинхронизация электрической активности, уплощение и нарушение нормальной пространственной структуры ЭЭГ, появление "патологических" волновых форм.

Замедление электрической активности головного мозга - снижение частоты и/или угнетение α-ритма и повышенное содержание θ- и δ-активности (например,

при деменции пожилого возраста, в зонах с нарушенным мозговым кровообращением или при опухолях головного мозга).

Десинхронизация электрической активности головного мозга проявляется в виде угнетения α-ритма и повышения содержания β-активности (например, при арахноидитах, повышении внутричерепного давления, мигрени).

"Уплощение" ЭЭГ включает общее угнетение амплитуды ЭЭГ и пониженное содержание высокочастотной активности (например, при атрофических процессах, при расширении субарахноидальных пространств -

наружной гидроцефалии, над поверхностно расположенной опухолью головного

мозга или в области субдуральной гематомы).

Нарушения нормальной пространственной структуры ЭЭГ. Например,

грубая межполушарная асимметрия ЭЭГ при локальных корковых опухолях;

сглаживание межзональных различий ЭЭГ за счет угнетения затылочного α-ритма при тревожных расстройствах или при генерализации α-частотной активности за счет почти одинаковой выраженности α- и μ-ритмов, что нередко выявляется при депрессии; смещение фокуса β-активности из передних в задние отведения при вертебробазиллярной недостаточности.

Появление "патологических" волновых форм (прежде всего,

высокоамплитудных острых волн, пиков, комплексов пик-волна при эпилепсии).

Иногда такая "эпилептиформная" ЭЭГ-активность отсутствует в обычных поверхностных отведениях, но ее можно зарегистрировать от назофарингеального электрода, который вводят через нос к основанию черепа. Такой метод позволяет выявить глубинную эпилептическую активность.

Следует отметить, что перечисленные особенности изменений визуально определяемых и количественных характеристик ЭЭГ при разных психических расстройствах, в основном, относятся к фоновой ЭЭГ, записанной в стандартных условиях регистрации ЭЭГ (в состоянии неподвижного спокойного бодрствования

434

Медицинские книги

@medknigi

с закрытыми глазами). Такой вид ЭЭГ-обследования возможен для большинства пациентов.

Интерпретация результатов Интерпретацию нарушений ЭЭГ обычно дают в терминах сниженного

функционального состояния коры головного мозга (в случае замедления электрической активности), дефицита коркового торможения (при десинхронизации ЭЭГ), повышенной возбудимости стволовых и/или диэнцефальных структур (при выраженной ЭЭГ-реакции усвоения ритма фотостимуляции или ЭЭГ-реакции на гипервентиляцию, соответственно), корково-

стволовой ирритации (при повышенном содержании β-активности и заостренных волновых форм), наличия ЭЭГ-признаков сниженного порога судорожной готовности с указанием (при возможности) локализации этих нарушений или источника патологической активности (в корковых областях и/или в глубоких переднемозговых, лимбических, диэнцефальных или нижнестволовых структурах)

головного мозга.

Такая интерпретация основана главным образом на данных об изменениях ЭЭГ в цикле сон-бодрствование, об отражении в картине ЭЭГ верифированных

(морфологическими или нейровизуализационными методами) локальных органических поражений головного мозга и/или нарушений мозгового кровотока в неврологической и нейрохирургической клинике, на результатах многочисленных нейрофизиологических и психофизиологических исследований (в том числе на данных о связи ЭЭГ с уровнем бодрствования и внимания, с действием стрессовых факторов, с гипоксией и др.) и на обширном эмпирическом опыте клинической ЭЭГ.

Факторы, влияющие на результат Существенно затруднить интерпретацию записи ЭЭГ может:

невозможность поддержания пациентом неподвижной позы в процессе исследования (сильный тремор, навязчивые движения, в том числе оральные автоматизмы) или повышенный мышечный тонус (особенно мышц лица и шеи);

неспособность пациента выполнять команды врача-исследователя (не сжимать зубы, не разговаривать, открыть/закрыть глаза, глубоко подышать и т.п.);

засыпание/дремота пациента в процессе записи ЭЭГ, вызванные утомлением или действием психотропных препаратов;

проведение пациенту непосредственно перед ЭЭГ-исследованием

внутривенных инъекций, массажа, физических упражнений, которые могут

435

Медицинские книги

@medknigi

существенно изменить функциональное состояние головного мозга (в этих случаях целесообразно отложить регистрацию ЭЭГ на несколько часов).

Осложнения ЭЭГ является неинвазивным безболезненным методом исследования

функционального состояния головного мозга и не связана с какими-либо воздействиями на пациента (за исключением незначительного дискомфорта при установке электродов и слабых сенсорных раздражителей при ритмической фотостимуляции). Поэтому сама по себе процедура записи ЭЭГ не может дать и не дает каких-либо осложнений. Однако в редких случаях применение некоторых функциональных проб (что, безусловно, повышает информативность ЭЭГ-

обследования, но увеличивает время, необходимое для регистрации ЭЭГ) приводит к утомлению пациента, а также может быть сопряжено с риском провокации судорожных приступов (например, при гипервентиляции или ритмической фотостимуляции). В связи с этим такие функциональные пробы у больных эпилепсией, пожилых людей или детей младшего возраста следует использовать с осторожностью.

Альтернативные методы Наиболее близкие к результатам регистрации ЭЭГ данные могут быть получены

методом магнитоэнцефалографии (МЭГ) при наличии многоканального МЭГ-

оборудования.

10.5.1.4. Вызванные потенциалы Регистрация ВП - одна из областей количественной ЭЭГ. ВП - это

кратковременные (в пределах 500-1000 мс) изменения электрической активности головного мозга, возникающие в ответ на сенсорную стимуляцию. Амплитуда единичных ВП настолько мала, что они практически не выделяются из фоновой ЭЭГ. По этой причине для их выявления используют метод усреднения

(когерентного накопления с синхронизацией от момента подачи стимула) ответов головного мозга на большое число (от десятков до сотен) стимулов с помощью специализированных лабораторных ЭВМ или универсальных аппаратно-

программных комплексов для регистрации и анализа ЭЭГ и ВП.

Усредненный ВП - это полифазный волновой комплекс, отдельные компоненты которого имеют определенные амплитудные соотношения и значения пиковой латентности (временного интервала от момента подачи стимула до максимального значения амплитуды соответствующего компонента ВП). Для большинства ВП известна внутримозговая локализация генераторов каждого из компонентов.

436

Медицинские книги

@medknigi

Наиболее коротколатентные (с пиковой латентностью менее 50 мс) компоненты генерируются на уровне рецепторов и ядер ствола мозга, а среднелатентные (50150 мс) и длиннолатентные (более 200 мс) волны - на уровне корковых проекций соответствующей сенсорной системы, в переднемозговых и лимбических структурах и в базальных ганглиях.

Виды ВП в зависимости от характера сенсорных раздражителей:

зрительные (на вспышки света или включение оформленных зрительных образов: от простых типа черно-белой "решетки" или "шахматной доски" до сложных изображений);

слуховые и "стволовые" (на звуковые щелчки или короткие тоны);

соматосенсорные (на электростимуляцию кожи или чрескожную стимуляцию нервов конечностей).

Коротколатентные и среднелатентные сенсорные ВП имеют ограниченное применение в клинике психических расстройств из-за нозологически неспецифического характера их изменений. Они позволяют осуществлять объективную сенсометрию (например, отличать последствия органического поражения периферических отделов соответствующей сенсорной системы от конверсионных нарушений зрения и слуха) по отклонениям от нормы общей картины ВП, а также амплитуды или пиковой латентности отдельных компонентов.

В последнее время в клинико-нейрофизиологических исследованиях стал использоваться метод так называемой сенсорной фильтрации (англ. - sensory gating), который заключается в анализе изменений амплитуды коротколатентного компонента слуховых ВП при предъявлении парных слуховых стимулов (звуковых щелчков). После предъявления первого слухового стимула появляется положительный компонент ВП, имеющий пиковую латентность около

50 мс (Р50). При подаче второго идентичного слухового стимула через 100-150 мс после первого амплитуда компонента Р50 в ответе на второй стимул в норме ниже,

чем в ответе на первый стимул. Однако у больных шизофренией уменьшения амплитуды Р50 в ответе на второй стимул не происходит, что свидетельствует о дефиците тормозных процессов при этом заболевании.

Когнитивные вызванные потенциалы Шире используют регистрацию так называемых когнитивных ВП (синонимы:

"эндогенные ВП", или "ВП, связанные с событием" - англ. event-related potentials - ERP). Когнитивные ВП - это длиннолатентные (с пиковой латентностью более

250 мс) волны, возникающие в ЭЭГ в такой экспериментальной ситуации, когда

437

Медицинские книги

@medknigi

испытуемому подают несколько типов стимулов (в простейшем случае - два),

различающихся по своим физическим характеристикам и по их значению для испытуемого, обусловленному инструкцией.

Например, в рамках наиболее часто применяемой парадигмы "odd-ball" в

случайном порядке предъявляется два типа стимулов: одни стимулы

("стандартные", на которые, по инструкции, не следует обращать внимания)

подаются чаще (например, с вероятностью 70-80%), а другие ("целевые", которые требуется либо считать в уме, либо в ответ на них реагировать нажатием на кнопку) - значительно реже (например, с вероятностью 20-30%). В рамках более сложной парадигмы "GO-NOGO" моторный ответ испытуемого требуется только тогда, когда предъявлению одного из нескольких типов стимулов - "целевого" -

предшествует определенная комбинация стимулов других типов.

Наиболее изучены свойства и диагностическая информативность третьего по порядку позитивного компонента когнитивных ВП, выявляемого в парадигмах

"odd-ball" и "GO-NOGO" и имеющего пиковую латентность около 300 мс (волны Р3

или Р300). Волна Р300 возникает в ответ на предъявление "целевого" стимула и,

таким образом, представляет собой электрофизиологический коррелят (т.е.

отражение) избирательного внимания. Исходя из данных корковой топографии

(максимальную амплитуду волна Р300 имеет в центральных и теменных отведениях) и локализации внутримозгового диполя, она генерируется на уровне базальных ганглиев и/или гиппокампа.

Помимо Р300 описано еще несколько типов длиннолатентных (с пиковой латентностью 200-1000 мс) компонентов когнитивных ВП.

"Негативность рассогласования" в виде отрицательного потенциала с пиковой латентностью около 200 мс регистрируется в лобных и центральных отведениях в ответ на предъявление более редких раздражителей, не требующих моторного ответа, и отражает ориентировочную реакцию на новизну стимула.

Е-волна (волна "ожидания", или условное негативное отклонение) возникает во временном промежутке между предупреждающим сигналом и пусковым стимулом,

на который необходимо давать моторный ответ. Е-волна также связана с корковыми процессами избирательного внимания, а ее амплитуда отражает степень мотивации и готовности к двигательному ответу.

Премоторные потенциалы возникают перед началом двигательной реакции испытуемого. Они регистрируются над моторными зонами коры головного мозга и,

по-видимому, отражают процессы организации моторных команд.

438

Медицинские книги

@medknigi

В клинико-биологических исследованиях психических расстройств все шире изучаются ВП, а также изменения фоновой ЭЭГ (прежде всего, связанная с событием десинхронизация ЭЭГ), возникающие в ответ на предъявление более сложных, в том числе эмоционально-окрашенных, стимулов: изображений лиц с разным эмоциональным выражением, приятных и неприятных зрительных сюжетов, различных запахов и т.п. Такие исследования позволяют приблизиться к пониманию нейрофизиологических механизмов нарушений эмоционального восприятия и реагирования при ряде психических расстройств.

Показания

Показанием к регистрации коротколатентных ВП является подозрение на наличие у пациента повреждения периферических отделов зрительной, слуховой или соматосенсорной системы, которые могут опосредовать некоторые психопатологические симптомы. Показания к регистрации когнитивных ВП сводятся к необходимости объективно подтвердить наличие нарушений деятельности мозговых систем, ответственных за внимание, и оценить влияние проводимой терапии.

Противопоказания

Абсолютных противопоказаний к регистрации ВП нет. Относительными противопоказаниями, которые не наносят вреда пациенту, но могут затруднить интерпретацию результатов, являются (как и при записи ЭЭГ):

невозможность поддержания пациентом неподвижной позы в процессе исследования (сильный тремор, навязчивые движения);

неспособность пациента выполнять команды врача-исследователя (не сжимать зубы, не разговаривать, сидеть с открытыми или закрытыми глазами, как можно быстрее отвечать нажатием на кнопку в ответ на целевые стимулы и т.п.).

Методика регистрации вызванных потенциалов

Методика регистрации ВП в отношении типов и расположения электродов практически идентична методике регистрации ЭЭГ, однако для более точного воспроизведения формы волны ВП частота дискретизации (оцифровки)

биоэлектрических сигналов должна быть не менее 500-1000 Гц. Кроме того,

предъявление большого числа стимулов, необходимого для выделения усредненных ВП с достаточным соотношением "сигнал/шум", занимает больше времени, чем стандартное диагностическое исследование ЭЭГ. Поэтому следует учитывать возможность подсыхания электродов и утомления испытуемых.

Интерпретация результатов

439

Медицинские книги

@medknigi