Российский медицинский информационный ресурс rosmedic.ru
Главная arrow Приборные медицинские методы диагностики и лечения arrow Электрич. методы получения информации arrow Диагностические исследования, основанные на оценке изменений разности электрических потенциалов
Диагностические исследования, основанные на оценке изменений разности электрических потенциалов

Изучение работы мозга и нервной системы проводят с помощью регистрации изменений биопотенциалов, снимаемых с электродов, размещенных на голове пациента. От электрокардиографических технические средства для электроэнцефалографии (ЭЭГ) отличаются тем, что они позволяют регистрировать сигналы приблизительно на два порядка меньшие, чем у технических средств для ЭКГ.

Используется существенно большее количество электродов, с помощью которых осуществляются отведения. А, соответственно, в электроэнцефалографах имеется значительно большее количество идентичных каналов регистрации информации (8, 12, 16, 32). Это обусловлено тем, что при ЭЭГ регистрируются равнодействующие биопотенциалов, отражающие работу многих миллиардов нервных клеток, образующих нервную систему. Диагностический результат получают путем сопоставления кривых изменений биопотенциалов на разных участках головы пациента.

Электрическая активность мозга проявляется в следующих основных ритмах ЭЭГ.

Альфа-ритм (α) - это синусообразные колебания потенциала со спонтанно изменяющейся амплитудой .

Image
Альфа-ритм у здорового человека

Частота его (8÷13 Гц) у человека остается одинаковой на протяжении всей жизни. Амплитуда колебаний может достигать 50÷100 мкВ. Наблюдается в случае, если пациент лежит с закрытыми глазами без раздражения (в расслабленном состоянии). Наибольший сигнал наблюдается на электродах, расположенных на заднем и боковых участках головы. Этот ритм исчезает тотчас, как только пациент откроет глаза. Проявляется во всех возрастах при глубоком сне и при бодрствовании у детей до 10 лет, а также у взрослых при наличии некоторых патологий.

Альфа-ритм считается наиболее характерным признаком здорового человека. Но у многих людей его вообще нет, что не свидетельствует о заболевании.

При открывании глаз альфа-ритм исчезает (альфа-торможение). Вместо него появляются более частые беспорядочные волны, занимающие более широкий спектр частот.

При повышенной функциональной активности мозга (интенсивная психическая работа, чувство страха и т.д) процент альфа-ритма в ЭЭГ уменьшается вплоть до полного его исчезновения.

Бета-ритм (β) имеет частоту 14÷40 Гц при амплитуде 5÷50 мкВ.

Обнаруживается во всех отведениях, особенно от лобной части. Увеличивается при уменьшении альфа-ритма. Проявляется не постоянно, а через примерно секундные промежутки времени, называемые бета-веретеном.

Бета-ритм связан с сенсорными и двигательными корковыми механизмами, иногда у него различают два диапазона: Pi - частоты 14÷18 Гц; р2 - частоты 18÷40 Гц.

Тета-ритм (θ). Частота 3-7 Гц, амплитуда 140÷250 мкВ.

Связан с эмоциональными реакциями и усиливается при их возникновении.

Дельта-ритм (δ) Частота 0,5÷3 Гц, амплитуда 40÷300 мкВ.

Характерен для некоторых стадий сна.

Гамма-ритм (γ). Частота 40÷100 Гц и выше, регистрируется при значительном возбуждении.

Установлено также наличие очень медленных колебаний потенциалов. Они по форме близки к синусоидальным с периодом 7+8 с при амплитуде 0,3÷0,8 мВ и с периодом 0,5÷2 мин с амплитудой 0,5÷1,5 мВ. Отмечено, что эти потенциалы претерпевают значительные изменения при погружении человека в состояние гипноза

Регистрируются также так называемые спайки. Это резкий всплеск напряжения остроконечной формы длительностью 0,5÷50 мс с амплитудой до сотен и тысяч мкВ. Спайки чаще всего группируются в пачки, что получило название "множественные спайки". На рисунке приведены формы сигналов, характеризующих работу мозга.

Image
Формы колебаний биопотенциалов, характеризующих функционирование нервной системы

ЭЭГ позволяет:

  • определить расположение очаговых процессов в мозге (опухолей, кровоизлияний);
  • диагностировать эпилепсию;
  • оценить обеспеченность мозга кислородом;
  • установить факт биологической смерти;
  • оценить глубину сна;
  • выявить реакцию организма на внешние тестовые воздействия.

Основной трудностью при регистрации ЭЭГ является малый уровень регистрируемых сигналов (с уровня в несколько микровольт). Поэтому форму и материал электродов выбирают такими, чтобы обеспечивалось получение наименьшего переходного сопротивления, и не возникала бы их поляризация. Обычно применяют электроды из серебра или хлористого серебра, при которых переходное сопротивление не превышает 1-2 кОм. Они закрепляются на голове с помощью специального шлема или с помощью резиновых бинтов. Место контакта тщательно обезжиривают, волосы в месте контакта раздвигают или иногда выстригают. Для уменьшения переходного сопротивления место контакта покрывают специальной электропроводной пастой. Для контроля за значением переходного сопротивления в схему прибора обычно вводят устройство, обепечивающее измерение его значения.

Image
Три способа отведений в электроэнцефалографии: а - однополюсный; б - униполярный с опорной точкой, образованной соединением всех электродов между собой; в - биполярный

При однополюсном (униполярном) отведении регистрируются изменения потенциалов относительно общей (опорной) точки. В качестве ее часто используют соединенные между собой электроды, расположенные на ушной раковине (рис.а). В других случаях опорную точку создают, соединяя между собой все электроды через одинаковые резисторы (рис.б). При биполярном методе отведений регистрируется разность потенциалов между парами точек отведения (рис.в). Такое отведение позволяет наиболее точно локализовать отдельные вспышки электрической активности мозга.

Для получения большего объема информации регистрируют не только спонтанную биоэлектрическую активность, но и ее изменения в ответ на внешнее раздражающее воздействие (например, реакция на световое или звуковое воздействия). При этом оцениваются значения потенциалов, вызванных этим воздействием (вызванные потенциалы).

Вызванный потенциал (ВП) - это фоновый ответ нервной системы на различного рода внешние стимулы. Фоновость ответа есть их проявление на фоне обычной нервной активности. Причем в ряде случаев фоновые потенциалы оказываются в 5-20 раз меньше амплитудного уровня ЭЭГ.

В зависимости от типа стимула наиболее часто используются ВП:

  • зрительные (ЗВП) в ответ на световую стимуляцию;
  • слуховые (СВП) в ответ на звуковую стимуляцию;
  • соматосенсорные (ССВП) в ответ на электрическую стимуляцию;
  • когнитивные ВП, связанные с распознаванием стимулов.

Иногда проводят электрокортиографию (ЭКоГ). Это разновидность электроэнцефалографии, при которой регистрируется электрическая активность с коры головного мозга . Осуществляется с помощью графитовых электродов, располагаемых на открытой зоне мозга.

Аналогичный подход используется при проведении электроцеребрографии (регистрация электрической активности различных слоев мозга с помощью погружных электродов); электронейрографии (регистрация электрической активности одиночных клеток и нервных волокон с помощью микроэлектродов); электроретинографии (регистрация изменения биопотенциалов сетчатки глаза под действием одиночного светового импульса).

При оценке вызванных потенциалов обычно требуется расширять полосу пропускания усилителя биоэлектрических сигналов в область более высоких частот. Так, например, при ретинографии регистрируются сигналы длительностью 1÷ 1000 мс. При регистрации вызванных потенциалов головного мозга их длительности находятся в пределах 10÷500 мс при значениях разности потенциалов 2÷80 мкВ.


 
« Пред.   След. »
 
 
Rambler's Top100