Энцефалография головного мозга что это такое: Энцефалограмма головного мозга в Иркутске, цены

Содержание

Энцефалограмма головного мозга: где можно сделать и сколько это стоит

ЗАПИСАТЬСЯ НА ПРИЕМ:

Где можно сделать энцефалограмму головного мозга

Электроэнцефалография (от греческого enkephalo – мозг и graphein – писать) – метод исследования деятельности головного мозга.

ЭЭГ измеряет и регистрирует биоэлектрическую активность мозга. Для ЭЭГ нормы здорового взрослого человека в состоянии относительного покоя характерны два основных типа ритмов: α-ритм с частотой колебаний 8–13 Гц и амплитудой 25–55 мкВ, β-ритм с показателями 14–30 Гц и 15–20 мкВ соответственно. Различные патологии изменяют картину энцефалограммы.

ЭЭГ используют для оценки мозговых нарушений:

  1. Диагностики эпилепсии, контроля, подбора терапии и определения типа судорог.
  2. Выяснения причины внезапной потери сознания.
  3. Определения вида деменции.
  4. Исследования причин расстройства сна.
  5. Отслеживания мозговой деятельности во время операций под общей анестезией.
  6. Диагностики опухолей.
  7. Определения смерти мозга.

Что показывает ЭЭГ головного мозга у детей? Благодаря процедуре, возможно исследование функциональных расстройств в неврологии (невротические, эмоциональные, поведенческих и когнитивных нарушений, психосоматических заболеваний).

Как проходит исследование

Стандартное ЭЭГ занимает около часа. Пациент обычно располагается на кушетке или в удобном кресле. Для измерения электрической активности в различных отделах головного мозга медицинский работник фиксирует на коже головы пациента до 20 электродов или надевает специальную шапочку с закрепленными датчиками. Компьютер регистрирует электрическую активность мозга на экране и на бумаге в виде серии волнистых линий.

ЭЭГ видеомониторинг помогает врачу увидеть, что происходит непосредственно перед, во время и после приступа эпилепсии, и определить конкретную область мозга, ответственную за нарушения. Этот вид исследования необходим для диагностики психогенных судорог, которые могут выглядеть как настоящие припадки, но при этом не влиять на электрическую активность головного мозга. Видеомониторинг бывает краткосрочный и долгосрочный. Первый возможен в амбулаторных условиях и длится до шести часов. Пациент свободно передвигается с закрепленными на голове датчиками, что позволяет в течение длительного периода фиксировать активность головного мозга.

Долгосрочный мониторинг проводят в условиях больницы, исследование занимает 3–7 дней.

Электроэнцефалография во время сна ребенка (часто называют ЭЭГ сна ребенка) – наиболее показательный диагностический метод исследования функциональной активности головного мозга. Он позволяет дифференцировать эпилептические и неэпилептические причины заболевания. Детям до года ЭЭГ выполняют только в состоянии сна. Чтобы малыш наверняка уснул, при назначении времени процедуры желательно учитывать его привычный график сна и бодрствования.

Сколько стоит пройти ЭЭГ

Исследование проводят согласно стандартному протоколу с проведением специальных тестов. Обычно ЭЭГ выполняют с использованием стробоскопической стимуляции (воздействие на глаза вспышек яркого света) и гипервентиляции (глубокое дыхание).

Стоимость зависит от вида электроэнцефалограммы. Цена на ночной мониторинг ЭЭГ выше стандартного исследования. Во время специализированной ЭЭГ пациента помещают в комнате, которая стимулирует расслабление, подсоединяют электроды и просят заснуть.

Стоимость энцефалограммы головного мозга ребенка старше двух лет идентична таковой для взрослых. Проведение ЭЭГ новорожденным и детям до двух лет обойдется дешевле.

О том, сколько стоит пройти ЭЭГ, можно узнать на нашем сайте Добробут.ком. Также на сайте перечислены все возможные способы оплаты.

Расшифровка результатов исследования: ритмичная биоэлектрическая активность со всплесками пароксизмальной активности свидетельствует о наличии участка, в котором процессы возбуждения превышают торможение. Такая ЭЭГ может свидетельствовать о наличии у пациента мигрени.

Диффузные изменения ЭЭГ биоэлектрической активности мозга при отсутствии других нарушений могут считаться вариантом нормы. То есть если в заключении записано лишь о наличии диффузных или умеренных изменений биоэлектрической активности мозга без выявленных пароксизмов либо очагов патологической активности, то диагноз эпилепсия не подтверждается.

Где можно сделать энцефалограмму головного мозга? В больнице, частной клинике или любом другом медицинском учреждении, в котором есть электроэнцефалограф и проводят исследования головного мозга.

Связанные услуги:
Компьютерная томография
Магнитно-резонансная томография

Список литературы

  1. Self Care Forum headache and migraine fact sheet. — By Self Care Forum1, June 2021
  2. John F Dashe, MD, PhDJanet L Wilterdink, MDApril F Eichler, MD, MPHRichard P Goddeau, Jr, DO, FAHA. — What’s new inneurology.
  3. Danielle Wilhour, Stephanie J Nahas. — The Neuralgias.
  4. Paul M Gadient, Jonathan H Smith. — The neuralgias: diagnosis and management.
  5. Latest advice on coronavirus and Parkinson’s. — 22 July 2021

Хотите получить онлайн разъяснение от врача МС “Добробут”?

Скачивайте наше приложение Google Play и App Store

ЭЭГ — электроэнцефалография головного мозга для детей и взрослых, при эпилепсии, судорогах, для справки в ГАИ, ГИБДД — 1300 р.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — это исследование функционального состояния головного мозга. Этот вид исследования назначается детям и взрослым с судорогами, любыми приступообразными состояниями (обмороки, приступы головокружения, рвота, головная боль), а также пациентам с любыми проявлениями патологии со стороны нервной системы даже при отсутствии жалоб.


Обычно на ЭЭГ ребёнка или взрослого направляет невропатолог. Показания к проведению данного обследования могут быть самые разные:

  • Частый плач ребёнка;
  • Нарушение сна;
  • Утренние и вечерние головные боли;
  • Повышенная возбудимость, нервозность, раздражительность;
  • Задержка психического развития;
  • Судороги;
  • Эпилепсия;
  • Случаи потери сознания;
  • Сотрясение головного мозга.
 

В нашем центре исследование ЭЭГ проводится около часа.

Это время включает 30-минутный мониторинг активности мозга и обработку специалистом ЭЭГ проведенного исследования (расшифровка).

 

Сама диагностика проходит на самом современном 21-канальном ЭЭГ-аппарате. Опыт работы наших специалистов и высокоточное оборудование позволяют нам по праву гордиться качеством наших ЭЭГ-исследований. Нам удается провести ЭЭГ-исследование даже для очень беспокойных и маленьких детей.

 

Наши преимущества:

  • Наш электроэнцефалограф является единственным компьютерным электроэнцефалографом, обладающим собственной нормативной базой (нейрометрическим банком) данных ЭЭГ детей и подростков всех возрастных групп. Формат файлов нашего электроэнцефалографа позволяет совмещать с его программным обеспечением эту уникальную нормативную базу (нейрометрический банк) данных ЭЭГ детей различного возраста, собранную и разработанную в Научном центре психического здоровья РАМН, и проводить автоматический сравнительный анализ зарегистрированной ЭЭГ с её нормативным вариантом.
    В настоящее время функционирует также нормативная база (нейрометрический банк) ЭЭГ-данных взрослых контингентов, собранный профессором 1-го Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова Леонидом Ростиславовичем Зенковым.

  • Наш аппарат позволяет производить цветовое картирование
    , спектральный анализ полученных сигналов, строить карты и гистрограммы спектральных характеристик, что позволяет значительно повысить точность диагностики.

   
 

Узнать подробнее о

«Роли количественных методов анализа ЭЭГ в детской психиатрии»  

Главная цель проведения электроэнцефалограммы – поиск судорожного элемента.

 

Кроме того, ЭЭГ позволяет оценить физиологическую зрелость головного мозга и возрастные особенности его работы, выявить причины и степень задержки развития речи или других функций (памяти, внимания), а также диагностировать разные заболевания и расстройства. Вовремя проведённая ЭЭГ часто позволяет предотвратить эпилептический приступ, а также установить характер головных болей и припадков. Для школьников актуально диагностирование переутомления и перенапряжения головного мозга.

 

При проведении медикаментозного лечения некоторых заболеваний электроэнцефалограмма позволяет оценить их действие, эффективность и отследить динамику проводимой терапии. В целом активность головного мозга может о многом рассказать. И если она окажется патологической, врач будет искать причину.

 

Но нужно учитывать, что деятельность мозговых импульсов у детей очень своеобразна и индивидуальна для разных возрастных групп. Да и результаты ЭЭГ всегда должны читаться только в комплексе с данными других клинических и лабораторных исследований, а также на основе заключений разных специалистов. Поэтому окончательная расшифровка электроэнцефалограммы головного мозга ребёнка – это всегда прерогатива лечащего невропатолога, обладающего всей нужной для этого информацией.

 

Если в этом будет необходимость, доктор может повторно направлять своего пациента на ЭЭГ. Это без какого-либо вреда можно делать столько раз, сколько будет нужно. В таком случае необходимо иметь все предыдущие записи электроэнцефалограммы для отслеживания динамики и адекватной оценки клинической картины.

 

Подробнее о ВИДЕО ЭЭГ мониторинге сна  

В нашей клинике действует широкий спектр скидок!  Спрашивайте у администратора при звонке!

 

 

ЭЭГ видео-мониторинг, 1 час 3 000 р. 3 500
ЭЭГ видео-мониторинг, 2 часа 4 000 р. 5 000 
ЭЭГ видео-мониторинг, 3 часа 4 500 р. 6 000
ЭЭГ видео-мониторинг, 4 часа 5 500 р. 7 000 
ЭЭГ видео-мониторинг, ночной 8-10 часов 10800 р.  12000
ЭЭГ рутинное (дети от 0 до 8 лет) на дому, Москва 6000 р. 7 000 
ЭЭГ рутинное продлённое, 1 час на дому, Москва 6500 р. 7 500
ЭЭГ видео-мониторинг, 2 часа на дому, Москва 8000 р. 9 000 
ЭЭГ видео-мониторинг, 3 часа на дому, Москва 9000 р. 10000
ЭЭГ видео-мониторинг, 4 часа на дому, Москва 10000р. 11000 
ЭЭГ видео-мониторинг, 6 часов на дому, Москва 11500р. 13000 
ЭЭГ видео-мониторинг, ночной 8-10 часов на дому, Москва 16500р. 18000
Выезд за МКАД 100 р. за 1 км

 

Рекомендации пациентам,

направленным на ВИДЕО ЭЭГ-мониторинг

Подготовка к ЭЭГ — Медицинский центр АРС Медика

Электроэнцефалография(ЭЭГ)  — это метод исследования функциональной активности мозга. Метод широко применяется в любом возрасте пациента. Он безопасен, безвреден, не связан с каким либо воздействием на головной мозг.

Цель метода ЭЭГ:

— выявление повреждений центральной нервной системы

— выявление функциональных нарушений центральной нервной системы 

— прогнозирование течения заболеваний центральной нервной системы

— оценка соответствия уровня зрелости центральной нервной системы возрасту ребенка и выявление задержки развития.

Многие заболевания центральной нервной системы проходят длительную скрытую фазу без клинических проявлений. Именно в это время появляется патологическая электрическая активность головного мозга, которая существенно нарушает его работу. На данном этапе основным методом диагностики, призванным выявить заболевание центральной нервной системы является электроэнцефалография.

Метод заключается в измерении электропотенциалов клеток головного мозга, которые впоследствии подвергаются анализу. Электроэнцефалография существенно помогает в диагностике эпилепсии, а также ишемических, опухолевых, дегенеративных и воспалительных заболеваний головного мозга. Электроэнцефалография позволяет оценить эффективность проводимого лечения при уже установленном диагнозе. Электроэнцефалография — это доступный и безопасный метод регистрации электрической активности, которая генерируется клетками головного мозга (нейронами), основными активными элементами, формирующими центральную нервную систему (ЦНС).

Физиологически, центральная нервная система представляет собой природный «электрический генератор», состояние активности которого изменяется при появлении и развитии патологических процессов (заболеваний) головного мозга. Любые отклонения от нормального функционирования центральной нервной системы улавливаются и регистрируются при записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ).

Как подготовиться к ЭЭГ? 

  • за 2–4 дня до теста отказаться от противосудорожных лекарств, транквилизаторов и различных седативных веществ;
  • за 1 день до процедуры — не пить кока-колу, алкоголь, кофе, энергетики и чай;
  • перед ЭЭГ необходимо тщательно вымыть голову и волосы – это обеспечит лучший контакт датчиков с поверхностью кожи головы; воздержаться от применения различных муссов, бальзамов, гелей, лаков и иных средств, предназначенных для укладки волос;
  • нужно плотно поесть, поскольку пустой желудок поспособствует снижению в крови пациента сахара;
  • не курить за 3-5 часов до исследования;
  • снять металлические украшения;
  • не одевать одежду, стесняющую движения;
  • соблюдать спокойствие во время исследования.

Пациентам, имеющим   I и  II группу инвалидности, а также состоящим на учете в психоневрологическом диспансере, рекомендуем обращаться в профильные учреждения.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) в Краснодаре | Клиника «В надежных руках»

Электроэнцефалография (ЭЭГ) является высокоинформативной методикой диагностики состояния нервной системы. Методика осуществляет регистрацию биоэлектрических потенциалов коры головного мозга (ГМ) в процессе его жизнедеятельности. Данный диагностический метод, проводится с помощью специального прибора, электроэнцефалографа. Основная задача — это анализ и выявление заболеваний центральной нервной системы. Это высокоинформативная диагностика, которая предоставляет более точный и глубокий анализ ГМ.

Процесс исследования подразумевает своеобразную систему. На голову пациента устанавливают специальные датчики. Датчики распознают активность каждого из отделов мозга. Таким образом электроэнцефалограмма позволяет проанализировать работоспособность головного мозга в целом, выявить патологические очаги, определить характер и степень повреждений, установить точный диагноз, разработать четкую тактику лечения или контролировать эффективность назначенной терапии.

ЭЭГ головного мозга: показания

Электроэнцефалографию назначают при прогнозировании таких заболеваний, как:

  • эпилепсия;
  • вегето-сосудистая дистония;
  • задержка речевого развития, заикание;
  • воспалительные, токсические и дегенеративные поражения головного мозга;
  • черепно-мозговые травмы;
  • сосудистые патологии и нарушения кровообращения;
  • опухолевые процессы в головном мозге.

Также ЭЭГ может быть назначена лечащим врачом при жалобах пациента на:

  • хронические головные боли, в том числе мигренеподобные;
  • головокружения и частые обмороки;
  • нарушения сна, бессонницу или беспричинные пробуждения по ночам.

Противопоказаний к проведению ЭЭГ нет.

Подготовка к электроэнцефалографии 

За 48 часов до процедуры откажитесь от употребления спиртных напитков и продуктов, которые имеют в своем составе кофеин (кофе, кола, черный чай, энергетики, шоколад и др.).

В случае приема нейролептиков и снотворных препаратов необходимо сообщить об этом лечащему врачу, чтобы при расшифровке электроэнцефалограммы их воздействие учитывалось.

Перед исследованием врачи советуют вымыть голову с использованием шампуня – к чистой коже электроды лучше присоединяются, в результате чего повышается частота сигнала. С той же целью врачи рекомендуют исключить всевозможные косметические средства для волос (лак или воск для укладки, бальзамы, гели и кондиционеры).

За 2 часа до процедуры нельзя потреблять пищу и курить.

Непосредственно перед обследованием необходимо снять с себя металлические украшения (серьги, клипсы, пирсинг и т. д.).

Обладателям длинных волос специалисты рекомендуют взять с собой полотенце, чтобы удалить с головы остатки медицинского геля, который наносится для лучшей фиксации электродов.

Медицинский центр «В надежных руках» предоставляет возможность пройти электроэнцефалографию пациентам возрастом старше 3 лет.

Исследование проводит: врач, функциональный диагност, со стажем работы более 20 лет, Плотникова Нелли Ризадиновна.

Методика безопасна и безболезненна.

Время исследования: около 30 мин.

Стоимость исследования: 1 700р.


ЭЭГ головного мозга. Сделать ЭЭГ ребенку в Волгограде. Электроэнцефалография, цена.

Все направленияАллергология и иммунологияВакцинацияГастроэнтерологияГематологияАкушерство и гинекологияДерматологияДетская кардиологияДетская хирургияДетская эндокринологияДиетологияКардиологияКосметологияМануальная терапияНеврологияОнкология-маммологияОториноларингологияОфтальмологияПедиатрияПроктологияПульмонологияРевматологияРентгенологияРефлексотерапияСердечно-сосудистая хирургияСтоматологияТерапияТравматология-ортопедияТрихологиУЗИ специалистыУрологияФизиотерапияФункциональная диагностикаХирургияЭндокринологияЭндоскопияВсе возрастыДетямВзрослымВсе клиникиКлиника Диалайн в г. Волгоград, ул. 50-лет Октября, 27Клиника Диалайн в г. Волгоград, б-р Энгельса, 27БКлиника Диалайн в г. Волгоград, ул. Электролесовская, 86Клиника Диалайн в г. Волгоград, ул. Краснознаменская, 25БКлиника Диалайн в г. Волгоград, б-р 30-летия Победы, 43Клиника Диалайн в г. Волгоград, б-р 30-летия Победы, 72Клиника Диалайн в г. Волгограде, ул. Еременко, 56АКлиника ДИАЛАЙН в г. Волгоград, ул. Германа Титова, 10БКлиника Диалайн в г. Волгоград, пл. им. Дзержинского, 1Клиника Диалайн в г. Волжский, ул. Советская, 59АКлиника ДИАЛАЙН в г. Волжский, ул. им. генерала Карбышева, 162Клиника ДИАЛАЙН в г. Волжский, ул. Коммунистическая, 2Центр хирургии Диалайн в г. Волжский, ул. Мира, 125Передвижная медицинская клиникаКлиника ДИАЛАЙН в г. Михайловка на ул. Энгельса, 7Центр лабораторной диагностики в г. Волгоград, ул. 64 Армии, 12Центр лабораторной диагностики в г. Волгоград, ул. Казахская, 23Центр лабораторной диагностики в г. Волгоград, ул. Рабоче-Крестьянская, 33Центр лабораторной диагностики в г. Волгоград, пр-т Ленина, 2АЦентр лабораторной диагностики в г. Волгоград, ул. Краснополянская, 3Центр лабораторной диагностики в г. Волгоград, ул. Р. Гамзатова, д. 7Центр лабораторной диагностики в г. Волгоград, ул. Николая Отрады, 4АЦентр лабораторной диагностики в г. Волжский, ул. Карбышева, 42АЦентр лабораторной диагностики в г. Краснослободск, ул. Свердлова, 29Б

Поиск по направлениям

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

Частная клиника «Свои люди» предлагает клиентам пройти электроэнцефалографию с помощью современного высокоточного оборудования. Исследование проводится квалифицированными специалистами и гарантирует точные результаты.

Что такое ЭЭГ и для чего оно нужно

Электроэнцефалография головного мозга — это способ исследовать мозг (как полностью, так и его отдельные части) с помощью электрических импульсов. Это один из самых действенных способов обследования, позволяющий получить максимально полную картину о мозговой активности. На пациента надевают специальную шапочку с электродами. Они фиксируют активность мозга (микротоки) и передают данные на специальный прибор — энцефалограф.

Чаще всего направления на ЭЭГ выписывают терапевт или невролог. Показания к прохождению этой процедуры следующие:

  • болезни эндокринного характера;
  • судороги и заикание;
  • нарушения сна;
  • частые головные боли;
  • травмы в области головы;
  • миненгит и энцефалит;
  • нарушения в развитии мозга или подозрения на них.

Противопоказания к проведению исследования отсутствуют. Среднее время, затраченное на электроэнцефалографию, — 30 минут.

ЭЭГ в клинике «Свои люди»

Сделайте энцефалографию в нашей клинике, чтобы узнать:

  • есть ли какие-либо нарушения в работе головного мозга;
  • каковы ваши циркадные ритмы;
  • существуют ли патологии и где они расположены;
  • как лучше их лечить;
  • каковы причины расстройств психики (бессонница, тревожность ит.д.).

Расшифровкой показаний ЭЭГ займется квалифицированный врач с большим опытом работы. Он точно определит участки с патологиями, назначит оптимальное лечение или проконсультирует вас по мерам профилактики. Помимо качественно проведенного исследования вы получите и другие преимущества от нашей клиники:

  • отсутствие очередей;
  • быстрые результаты расшифровки;
  • выгодная цена на электроэнцефалографию;
  • высокая квалификация и большой опыт работы всех специалистов;
  • чуткое и внимательное отношение персонала;
  • современное высокоточное оборудование;
  • индивидуальный подход к каждому.

Головной мозг — самый сложный и важный орган нашего организма. Не тяните с решением проблемы. Если вы заметили у себя хотя бы один беспокоящий вас симптом, приходите в нашу клинику, чтобы пройти высокоточное исследование и получить все ответы.

Подготовка к ЭЭГ — Северодвинский психоневрологический диспансер

Электроэнцефалография (от электро…, греч. enkephalos — головной мозг и …графия), метод исследования деятельности головного мозга человека; основан на суммарной регистрации биоэлектрической активности отдельных зон, областей, долей мозга.

Цель ЭЭГ:

• Выявление эпилептической активности и определение типа эпилептических припадков.
• Диагностика интракраниальных очагов поражения (абсцесс, опухоли).
• Оценка электрической активности головного мозга при болезнях обмена веществ, ишемии мозга, его травмах, менингите, энцефалите, нарушении умственного развития, психических заболеваниях и лечении различными препаратами.
• Оценка степени активности головного мозга, диагностика смерти мозга.
Подготовка пациента:
• Следует объяснить пациенту, что исследование позволяет оценить электрическую активность головного мозга.
• Следует объяснить суть исследования пациенту и его родным и ответить на их вопросы.
• Перед исследованием пациент должен воздержаться от употребления напитков, содержащих кофеин; других ограничений в диете и режиме питания не требуется. Следует предупредить пациента, что если он не позавтракает перед исследованием, то у него возникнет гипогликемия, которая скажется на результате исследования.
• Пациенту следует тщательно помыть и высушить волосы для удаления остатков спреев, кремов, масел.
• ЭЭГ регистрируют в положении пациента полулежа или лежа на спине. Электроды прикрепляют к коже головы с помощью специальной пасты, геля. Следует успокоить пациента, объяснив ему, что электроды не ударяют током.
• Следует по возможности устранить страх и тревогу у пациента, так как они существенно влияют на ЭЭГ.
• Следует выяснить, какие препараты пациент принимает. Например, прием противосудорожных, транквилизаторов, барбитуратов и других седативных препаратов следует прекратить за 24-48 ч до исследования. Детям, которые часто плачут во время исследования, и беспокойным пациентам желательно назначить седативные средства, хотя они могут повлиять на результат исследования.
• У пациента с эпилепсией может потребоваться ЭЭГ сна. В таких случаях накануне исследования он должен провести бессонную ночь, а перед исследованием ему дают седативный препарат, чтобы он заснул во время регистрации ЭЭГ.
• Если ЭЭГ записывают для подтверждения диагноза смерти мозга, следует поддержать родственников пациента психологически.

Процедура и последующий уход:

• Пациента укладывают в положение лежа на спине или полулежа и прикрепляют электроды к коже головы.
• Перед тем как начать регистрацию ЭЭГ, пациента просят расслабиться, закрыть глаза и не двигаться. В процессе регистрации следует отмечать на бумаге момент, когда пациент моргнул, сделал глотательное или другие движения, так как это отражается на ЭЭГ и может явиться причиной неправильной ее интерпретации.
• Регистрацию при необходимости можно приостановить, чтобы дать пациенту передохнуть, устроиться поудобнее. Это важно, так как беспокойство и усталость пациента могут отрицательно сказаться на качестве ЭЭГ.
• После начального периода регистрации базальной ЭЭГ запись продолжают на фоне различных нагрузочных проб, т.е. действий, которые он не выполняет обычно в спокойном состоянии. Так, пациента просят быстро и глубоко дышать в течение 3 мин, что вызывает гипервентиляцию, которая может спровоцировать у него типичный эпилептический припадок или другие расстройства. Эту пробу обычно используют для диагностики припадков типа абсанса. Аналогично фотостимуляция позволяет исследовать реакцию головного мозга на яркий свет, она усиливает патологическую активность при эпилептических припадках типа абсанса или при миоклонических судорогах. Фотостимуляцию осуществляют с помощью стробоскопического источника света, мигающего с частотой 20 в секунду. ЭЭГ регистрируют при закрытых и открытых глазах пациента.
• Необходимо проследить за тем, чтобы пациент возобновил прием противосудорожных и других препаратов, который был прерван перед исследованием.
• После исследования возможны эпилептические припадки, поэтому пациенту предписывают щадящий режим и обеспечивают внимательный уход за ним.
• Следует помочь пациенту удалить остатки пасты для электродов с кожи головы.
• Если пациент перед исследованием принял седативные препараты, следует обеспечить его безопасность, например поднять борта кровати.
• Если на ЭЭГ выявлена смерть мозга, следует поддержать морально родственников пациента.
• Если припадки оказываются неэпилептическими, пациента должен обследовать психолог.

Стерео ЭЭГ (электроэнцефалография)

Что такое стерео ЭЭГ?

Stereo EEG, также называемый SEEG, означает стерео электроэнцефалографию. Это малоинвазивная процедура, которая помогает врачу найти источник судорог у вашего ребенка. Во время стерео ЭЭГ небольшие провода с контактами регистрируют активность на поверхности и глубоко внутри мозга. Наша команда использует эту информацию, чтобы определить, подходит ли вашему ребенку операция по лечению эпилепсии.

Нейрохирурги вставят провода прямо в мозг вашего ребенка с помощью роботизированного операционного хирурга (ROSA) в операционной.ROSA позволяет нейрохирургу точно разместить провода и уменьшить боль вашего ребенка и сократить время восстановления. Провода проходят через крошечные отверстия в черепе вашего ребенка. Хирург проделает от 6 до 15 отверстий для проводов. У большинства детей их около 8. Во время этой процедуры вашему ребенку будет сделана общая анестезия, поэтому он полностью уснет. После того, как провода будут подключены, ваш ребенок останется в отделении мониторинга эпилепсии (EMU) в нашей больнице в Сиэтле примерно на 1 неделю.

Во время пребывания вашего ребенка в EMU мы накинем ему на голову повязку, чтобы защитить его кожу головы и стерео провода ЭЭГ.Наши медсестры и хирургическая бригада будут следить за процессом обертывания и при необходимости перематывать голову вашего ребенка. Сертифицированный помощник медсестры (CNA) будет постоянно находиться в палате вашего ребенка, чтобы держать его в безопасности и следить за тем, чтобы ваш ребенок не касался своей головы, проводов или повязки на голову. CNA также сможет помочь вашему ребенку с его основными потребностями в уходе.

Наша команда будет внимательно следить за мозговой активностью вашего ребенка. Мы будем искать закономерности и определять, где начинаются припадки у вашего ребенка.Также в комнате вашего ребенка будет постоянно работать видеокамера, чтобы видеть, как его тело действует во время припадка.

Как только у нас будет достаточно информации, нейрохирурги используют седацию, а затем отсоединяют провода во время быстрой процедуры в операционной. Седация может заставить вашего ребенка чувствовать себя расслабленным и бодрым, расслабленным и сонным или слегка сонным. Дыхание замедляется, поэтому им могут дать кислород.

Каковы преимущества стерео ЭЭГ?

Существует множество тестов, чтобы убедиться, что операция по эпилепсии — правильный выбор для вашего ребенка.Стерео ЭЭГ требует меньших разрезов (надрезов) и является более безопасным и более точным, чем сложные тесты, такие как размещение сетки или полоски, которые включают удаление части черепа (трепанацию черепа). По сравнению с другими тестами, стерео ЭЭГ имеет следующие преимущества:

  • Сниженный риск инфекций и осложнений, таких как кровотечение и опухоль
  • Меньше времени под наркозом
  • Снижение боли и потребность в обезболивающих во время выздоровления
  • Более целенаправленное лечение, потому что нейрохирурги могут безопасно достигать участков под поверхностью мозга

Кому может быть полезна стерео ЭЭГ?

Стерео ЭЭГ используется для детей, у которых:

  • Обсуждаются для лечения эпилепсии
  • У вас фокальная эпилепсия или припадки, которые начинаются в определенной области мозга
  • Не ответили на 2 или более лекарств или другие виды лечения

Стерео ЭЭГ не подходит для детей с генерализованной эпилепсией.

Что особенного в стерео ЭЭГ в детском центре Сиэтла?

У нас есть единственная на Северо-Западе программа лечения эпилепсии, специально предназначенная для детей, которая имеет уровень 4 аккредитации Национальной ассоциации центров эпилепсии (NAEC). Только центры уровня 4 выполняют широкий спектр сложных операций и имеют специализированные программы по лечению эпилепсии.

В качестве центра уровня 4 мы используем самые передовые технологии для оценки пациентов и диагностики эпилепсии. Мы предлагаем уникальные для региона программы, включая генетику эпилепсии и туберозный склероз (редкое генетическое заболевание, которое вызывает рост опухолей в разных частях тела, особенно в головном мозге).

Решение о том, как лечить эпилепсию и другие заболевания головного мозга, зависит от многих факторов. Мы проводим визуализационные исследования и разговариваем с вами и вашим ребенком, чтобы узнать об их состоянии и о том, как оно на них влияет. С учетом всего, что мы узнаем, наша команда объяснит:

  • Если стерео ЭЭГ — опция
  • Если это лучший выбор, чем другие методы лечения
  • Если мы рекомендуем стерео ЭЭГ для вашего ребенка и почему

Энцефалография электрического поля как инструмент функционального исследования мозга: модельное исследование

Abstract

Мы вводим понятие энцефалографии электрического поля (EFEG), основанное на измерении электрических полей мозга, и демонстрируем с помощью компьютерного моделирования, что при наличии соответствующих датчиков электрического поля этот метод может иметь значительные преимущества по сравнению с существующими методами ЭЭГ. В отличие от ЭЭГ, ЭФЭГ можно использовать для измерения активности мозга бесконтактным и бесконтактным способом на значительных расстояниях от поверхности головы. Анализ главных компонентов с использованием смоделированных корковых источников показал, что датчики электрического поля, расположенные на расстоянии 3 см от кожи головы и имеющие такое же отношение сигнал / шум, что и датчики ЭЭГ, обеспечивали такое же количество некоррелированных сигналов, что и ЭЭГ кожи головы. При расположении на коже головы датчики ЭФЭГ давали в 2–3 раза больше некоррелированных сигналов.Это значительное увеличение количества некоррелированных сигналов можно использовать для более точной оценки состояний мозга для неинвазивных интерфейсов мозг-компьютер и приложений нейробиоуправления. Это также может привести к значительному повышению точности локализации источника. Моделирование локализации источника для моделей головы сферической формы и граничных элементов (BEM) продемонстрировало, что ошибки локализации уменьшаются в два раза при использовании электрических полей вместо электрических потенциалов. Мы определили несколько методов, которые могут быть адаптированы для измерения вектора электрического поля, необходимого для EFEG, и ожидаем, что это исследование будет стимулировать новые экспериментальные подходы к использованию этого нового инструмента для функциональных исследований мозга.

Образец цитирования: Петров Ю., Шридхар С. (2013) Электрополевая энцефалография как инструмент функционального исследования мозга: исследование с помощью моделирования. PLoS ONE 8 (7): e67692. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0067692

Редактор: Хорди Гарсиа-Охалво, Политехнический университет Каталонии, Испания

Поступила: 21 февраля 2013 г .; Дата принятия: 19 мая 2013 г .; Опубликовано: 3 июля 2013 г.

Авторские права: © 2013 Петров, Шридхар.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Эта работа была поддержана грантами Национального научного фонда (NSF) NSF-IIP-1264216 и NSF-DGE-0965843. Внутреннее финансирование Северо-Восточного университета. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Электроэнцефалография (ЭЭГ) и магнитоэнцефалография (МЭГ) — хорошо известные методы изучения сигналов мозга. ЭЭГ измеряет электрический потенциал на коже черепа, в то время как МЭГ измеряет магнитное поле (обычно один его компонент) в нескольких сантиметрах от поверхности головы. Реализации этих методов с высокой плотностью обычно используют 64–256 датчиков, покрывающих верхнюю половину головы.В нескольких недавних исследованиях сравнивали два экспериментальных метода с точки зрения их пространственного разрешения и объема информации, которую они предлагают о базовой активности мозга. Было обнаружено, что ЭЭГ и МЭГ схожи в этих отношениях [1] — [4], несмотря на тот факт, что на МЭГ, вероятно, меньше влияет низкая проводимость черепа, чем на ЭЭГ [5], но также см. [6]).

ЭЭГ и МЭГ предоставляют несколько иную информацию об активности мозга: МЭГ чувствительна только к тангенциальным источникам (по отношению к поверхности кожи головы), тогда как ЭЭГ чувствительна как к радиальным, так и (в меньшей степени) к тангенциальным источникам [7].Поэтому неудивительно, что регистрация сигналов ЭЭГ и МЭГ может предоставить дополнительную информацию об активности мозга за счет увеличения эффективного количества записываемых независимых сигналов [4], [8]. Простое увеличение количества датчиков ЭЭГ и МЭГ может не иметь такого же эффекта из-за значительных перекрестных помех между датчиками. Считается, что размещение электродов на расстоянии 2 см друг от друга или ближе (~ 500 датчиков) не улучшает пространственное разрешение любого из методов [4].

В отличие от электрического потенциала, электрические поля, связанные с деятельностью мозга, обычно не изучаются из-за сложности измерения этих слабых сигналов. Более того, учитывая, что электрическое поле задается отрицательным градиентом электрического потенциала, измеренного с помощью ЭЭГ, можно задаться вопросом, может ли измерение электрического поля вместо его потенциала вообще предоставить какую-либо новую информацию. Было показано, что потенциал, определенный на поверхности, имеет уникальное продолжение на другую поверхность до тех пор, пока одна поверхность охватывает другую, а объем, ограниченный двумя поверхностями, не имеет источника [9]. Потенциал, определяемый однозначно на двух сколь угодно близких поверхностях, достаточен для однозначного вычисления градиента потенциала.Следовательно, электрическое поле за пределами объема головы однозначно определяется распределением потенциала на коже черепа, и измерения ЭЭГ, в принципе, могут использоваться для расчета электрических полей вместо их непосредственного измерения.

Хотя теоретически это возможно, такое вычисление сложно осуществить по нескольким практическим причинам. Во-первых, чтобы вычислить градиенты потенциала скальпа, необходимо плотное измерение распределения потенциала, что требует нетрадиционно большого количества электродов малого диаметра, разделенных расстоянием 1 см или меньше. Используемые в настоящее время колпачки или сетки для ЭЭГ с высокой плотностью имеют не более 256 электродов. Электроды обычно имеют диаметр 1 см и удалены друг от друга на 3 см или более. Это делает расчет градиента с помощью ЭЭГ относительно неточным. Кроме того, обычным этапом обработки данных в ЭЭГ высокой плотности является исключение одного или нескольких «плохих» электродов из-за количества шума. Получающиеся пробелы в данных в местах расположения электродов со скидкой еще больше затрудняют расчет электрического поля. Наконец, измерение потенциалов кожи головы во многих ситуациях невозможно из-за низкого качества электрических контактов между электродами и кожей головы, например.g., для людей с очень густыми волосами или, наоборот, с отсутствием волос (из-за ороговения кожи головы). Кроме того, качество электрических контактов быстро ухудшается во время физических нагрузок из-за потоотделения, а малейшее движение электродов по коже головы вызывает огромный шум.

Таким образом, вполне вероятно, что специальные датчики электрического поля могут улучшить существующие методы ЭЭГ. Датчики могут использоваться сами по себе или в сочетании с обычными датчиками ЭЭГ.Однако, прежде чем вкладывать время и деньги в исследования и разработку адекватных датчиков поля, необходимо оценить перспективы новой техники. Это определяет обоснование представленного исследования. Здесь мы моделируем распределение электрических полей около кожи головы и оцениваем использование этих полей для функционального исследования мозга, метод, который мы называем энцефалографией электрического поля (EFEG). Мы демонстрируем, что электрические поля, создаваемые корковыми источниками, более сфокусированы, чем связанные с ними потенциалы.Это делает ЭФЭГ более локальным измерителем активности мозга и предлагает значительно больше некоррелированных сигналов, чем ЭЭГ, при условии, что датчики расположены либо на коже черепа, либо рядом с ней и характеризуются соотношением сигнал / шум, сравнимым с датчиками ЭЭГ. Это, в свою очередь, приводит к значительному повышению точности определения местоположения источника.

В этом исследовании для моделирования электрических полей мозга использовались две модели головы: анизотропная модель сферической головы с четырьмя оболочками и модель метода граничных элементов с тремя оболочками (БЭМ) (подробности см. В разделе «Материалы и методы»).Цель использования этих двух моделей — максимально реалистичное сравнение ЭФЭГ и ЭЭГ. Любая модель имеет свои собственные ограничения. В модели BEM отсутствует слой высокопроводящей спинномозговой жидкости (CSF), потому что этот слой слишком тонкий во многих местах, чтобы моделировать его с достаточной точностью. Он также не может моделировать радиально-тангенциальную анизотропию проводимости черепа из-за природы метода BEM. Сферическая модель с четырьмя оболочками, с другой стороны, моделирует последние два свойства головы, но не может быть применена к более реалистичной форме головы.Взятые вместе, результаты этих двух моделей обеспечивают более сильную поддержку сравнений ЭФЭГ и ЭЭГ, сделанных в нашем исследовании, чем любая из моделей по отдельности.

Результаты

Сначала мы обсудим электрические поля, создаваемые одиночным токовым диполем, расположенным внутри мозговой оболочки сферической модели. Затем количество некоррелированных сигналов, полученных при измерениях электрического поля (EFEG) и потенциале (EEG), оценивается с помощью анализа главных компонентов (PCA) для сферических и BEM моделей головы.Наконец, качество локализации источника сравнивается между методами ЭЭГ и ЭФЭГ.

Количество некоррелированных сигналов

Учитывая, что модели электрического поля более сфокусированы, чем образцы потенциала, и что существует в 3 раза больше измерений электрического поля, чем измерений потенциала (если измерены все 3 компоненты поля), можно ожидать, что в практическом случае ограниченного числа шумные датчики, электрическое поле предоставит больше информации об источниках мозга, чем электрический потенциал.Количество некоррелированных сигналов, присутствующих в наборе данных, является одним из возможных показателей этой информации. Этот показатель можно рассчитать путем моделирования множества реалистичных кортикальных источников с сигналами, измеряемыми датчиками, расположенными на коже черепа или вокруг головы, и затем оценивая степень корреляции между результирующими сигналами датчиков. Мы смоделировали 5124 исходных пятна, равномерно распределенных по поверхности левой и правой коры головного мозга (подробности см. В разделе «Материалы и методы»). Результирующие потенциалы и электрические поля регистрировались датчиками потенциала и поля, расположенными, как описано в разделе «Материалы и методы».Компоненты электрического поля (радиальное), (наклонное) и (азимутальное) в каждом местоположении датчика были рассчитаны для каждого участка источника. Для модели головы БЭМ были рассчитаны только тангенциальные компоненты поля и измеренные на поверхности кожи головы.

Для определения количества некоррелированных сигналов был проведен анализ главных компонент (PCA), как описано в разделе «Материалы и методы». Собственные значения PCA, нормированные на наибольшее собственное значение для каждого набора, показаны на рисунке 2 в порядке убывания.Нормализация позволяет рассматривать собственные значения PCA с точки зрения отношения шума к сигналу. Поскольку собственные значения PCA очень быстро падают, можно с уверенностью предположить, что общая мощность сигнала того же порядка величины, что и наибольшее собственное значение. Затем количество собственных значений (ось x) выше заданной мощности отношения шума к сигналу (ось y) определяет количество некоррелированных обнаруживаемых сигналов, присутствующих в данных. Результаты PCA для потенциала скальпа показаны красным цветом, результаты для электрического поля скальпа — черным; для электрического поля, измеренного на расстоянии 1 мм, 10 мм и 30 мм от кожи головы, результаты отображаются синим, голубым и зеленым цветом соответственно.Результаты для модели головы БЭМ показаны тонкими кривыми. Можно видеть, что измерения электрического поля обеспечивают значительно больше обнаруживаемых сигналов (собственные значения выше заданного значения отношения шума к сигналу), чем потенциальные измерения для любого уровня шума. На это указывают кривые электрического поля, расположенные над потенциальными (красными) кривыми, за исключением зеленой кривой, соответствующей датчикам EFEG, расположенным на 30 мм от кожи головы. Например, для отношения шума к сигналу было ~ 30 некоррелированных потенциальных сигналов в зависимости отСигналы электрического поля ∼60 (сферическая модель) и ∼90 (БЭМ).

Рис. 2. Нормализованные собственные значения ковариационной матрицы данных, построенные в порядке убывания.

Моделировались датчики

EFEG на разных расстояниях над поверхностью кожи головы (0 мм / скальп, 1 мм, 10 мм, 30 мм). На вставке показано отношение количества собственных значений выше заданного значения (нанесенного по оси x) между электрическим полем и данными о потенциале.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0067692.g002

Чтобы лучше проиллюстрировать увеличение количества обнаруживаемых сигналов, отношение двух кривых для различных уровней шума к сигналу (значения оси Y) было построено на вставке к рисунку 2. Для В реалистичном диапазоне мощности шум-сигнал (-) при полевых измерениях было в 2–3 раза больше используемых сигналов, чем при измерениях потенциала, когда поле измерялось на коже черепа или на 1 мм выше него. Для больших расстояний преимущество быстро терялось, так что на 30 мм количество потенциальных и полевых сигналов было примерно одинаковым.

Увеличение количества некоррелированных сигналов произошло не просто потому, что датчиков поля было в 3 раза больше, чем датчиков потенциала. Чтобы продемонстрировать это, мы смоделировали 4-кратное увеличение количества датчиков потенциала, преобразовав сетку из 128 датчиков, используемую для остальной части моделирования, в сетку из 485 датчиков, покрывающую ту же область головы. Соответствующие результаты PCA показаны оранжевой пунктирной кривой. Не было значительного увеличения количества используемых сигналов, за исключением нереально низких уровней шума (отношение шума к сигналу).

Также важно объяснить, как разные компоненты электрического поля влияют на количество используемых сигналов. С этой целью PCA для датчиков EFEG, расположенных на 1 мм выше поверхности кожи головы, повторяли для радиальных () и тангенциальных (и) компонентов отдельно, используя 128 и 256 датчиков в каждом случае. Результаты проиллюстрированы на рисунке 2 пунктирными и пунктирными синими кривыми соответственно. Одно только радиальное поле обеспечивало почти в два раза больше полезных сигналов, чем потенциал для диапазона мощности 1– шум-сигнал.Это согласуется с тем, что радиальное поле диполя более сфокусировано, чем дипольный потенциал [10]. Как ни парадоксально, тангенциальное поле давало больше полезных сигналов, чем полное поле. Как обсуждается ниже, этот результат кажется менее удивительным, если учесть шум датчика.

Локализация источника

Анализ, представленный в предыдущем разделе, показывает, что при одинаковом соотношении сигнал / шум измерения электрического поля с высокой плотностью более информативны, чем измерения потенциала, когда они проводятся вблизи поверхности головы. Соответственно, алгоритм локализации источника должен иметь возможность более точно реконструировать корковые источники при использовании данных электрического поля. Мы рассчитали реконструкции источников и связанные с ними ошибки локализации для тех же 5124 исходных патчей, которые использовались для PCA. Подробности приведены в разделе «Материалы и методы». Для этого использовались два алгоритма локализации источника, MNE [11] и Harmony [12].

Оба алгоритма искали «распределенное решение», то есть паттерн активации, распределенный по тысячам кортикальных диполей с фиксированной ориентацией и положением.Для «распределенного решения» количество используемых сигналов намного меньше, чем количество кортикальных диполей, поэтому проблема вывода сильно недоопределена, и необходимы некоторые ограничения, чтобы сделать решение уникальным. Два алгоритма используют разные ограничения: MNE выбирает решение с наименьшей мощностью (активацией), а Harmony, кроме того, ищет плавное решение. Обоснование подхода Harmony заключается в том, что компоненты решения с высокой пространственной частотой не могут быть надежно выведены из данных о скальпе из-за сильной пространственной фильтрации нижних частот черепа и шума датчика высокой пространственной частоты.

Реконструкции источника модели

BEM для двух репрезентативных участков источника показаны на рисунке 3. Результаты для радиальных и тангенциальных источников показаны в верхней и нижней строках соответственно. Под тангенциальным источником мы понимаем источник с тангенциальной (параллельной волосистой части головы) дипольной составляющей, большей, чем радиальная (нормальная к волосистой части головы) составляющая. Панели в левом столбце отображают реконструкции, основанные на измерениях потенциала; панели в правом столбце отображают реконструкции, основанные на измерениях электрического поля.Реконструированные корковые токи показаны цветовой картой, представляющей как величину, так и направление токовых диполей: холодные цвета для внутренних токов, горячие цвета для внешних токов. Токи маскировались по вероятности (, Бонферрони скорректировал с использованием количества датчиков [13]). Можно видеть, что реконструкции, основанные на измерениях электрического поля, были более плотными и располагались более близко к моделированному участку источника, показанному в виде зеленой формы, наложенной на кортикальную поверхность. Улучшения особенно заметны для тангенциального источника, показанного в нижнем ряду.Учитывая, что корковые нормали ориентированы довольно случайно, простой расчет телесных углов показывает, что пропорционально около 70% корковых источников являются тангенциальными.

Рис. 3. Репрезентативные реконструкции по алгоритму Harmony двух корковых источников.

Результаты показаны на поверхности коры головного мозга, участок 37-дипольного источника показан зеленым участком. Цветом обозначена амплитуда и направление корковых токов: внутрь — холодно, наружу — горячо.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0067692. g003

Для количественной оценки ошибки локализации для всех смоделированных источников мера была рассчитана, как описано в разделе «Материалы и методы», а результаты представлены на рисунке 4. Результаты реконструкции источника (алгоритм гармонии ) для модели со сферической головкой показаны на левой панели. Значение откладывается по оси x, а процент источников, локализованных с меньшей ошибкой, чем заданное значение x, откладывается по оси y. Результаты потенциальных измерений показаны красной кривой, результаты полевых измерений — синими кривыми.Полевые реконструкции проводились для нескольких расстояний датчиков от кожи головы: 0 (волосистая часть головы), 1, 3 и 10 см. На рисунке соответствующие результаты обведены сплошными, штриховыми, пунктирными и пунктирными кривыми. За исключением самого большого расстояния (10 см), все кривые измерения поля находятся над кривой измерения потенциала, что указывает на меньшие ошибки локализации для полевых реконструкций, даже когда датчики поля находились на значительном расстоянии от кожи головы. Однако важно иметь в виду, что в этих симуляциях отношение сигнал / шум поддерживалось постоянным для всех расстояний до датчиков.Для реальных измерений отношение сигнал / шум будет уменьшаться из-за спада электрического поля с расстоянием. Эта точка проиллюстрирована на вставке, где максимальная напряженность поля для радиального дипольного источника, расположенного на 1 см ниже черепа, показана как функция расстояния датчика от кожи головы. Напряженность поля уменьшается обратно пропорционально кубу расстояния для расстояний, превышающих 10 см, и даже быстрее для меньших расстояний.

Рисунок 4. Результаты локализации исходного кода для алгоритмов Harmony и MNE.

Результаты сферической модели показаны на левой панели, результаты БЭМ-модели — на правой. Ошибка локализации отложена по оси абсцисс. Процент источников, реконструированных с ошибкой локализации, меньшей, чем заданное значение x, откладывается по оси y. Результаты реконструкций на основе потенциала показаны квадратами, результаты реконструкций на основе полей показаны кружками. Результаты для различных расстояний датчика электрического поля от кожи головы показаны на левой панели с использованием различных стилей кривых.На вставке показано падение электрического поля с увеличением расстояния от кожи головы. На правой панели представлены результаты модели головы БЭМ для алгоритмов Harmony (сплошные кривые) и MNE (штриховые кривые). На вставке показано сравнение ошибок локализации Гармонии между локализацией электрического поля и потенциальной локализацией. Каждая точка представляет собой один из 5124 смоделированных исходных патчей.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0067692.g004

Результаты модели головы БЭМ показаны на правой панели, где расчет на поверхности скальпа использовался для измерений электрического поля.Результаты гармонии показаны сплошными кривыми, результаты МНЭ — штриховыми кривыми. Подобно модели сферической головы, полевые реконструкции имели меньшие ошибки локализации как для алгоритмов Harmony, так и для алгоритмов MNE. На вставке показан график разброса ошибок локализации Harmony (одна точка для каждого из 5124 смоделированных пятен), в котором сравниваются потенциальная ошибка локализации (ось x) и ошибка локализации на основе поля (ось y). Большинство точек опускаются ниже диагонали, указывая на меньшие ошибки локализации для полевых реконструкций.

Обсуждение

В этом исследовании мы ввели понятие энцефалографии электрического поля (EFEG) и использовали компьютерное моделирование, чтобы доказать, что измерение вектора электрического поля, генерируемого активностью мозга, имеет некоторые существенные отличия и преимущества перед EEG. Измерения электрического поля могут проводиться бесконтактным способом, и, в отличие от ЭЭГ, где даже лучший выбор опорной точки может вносить до 15% нелокального сигнала [10], измерения электрического поля являются действительно локальными, потому что они делают это. не требуются никакие ориентиры.В нашем предыдущем исследовании были представлены формулы для расчета электрического поля, создаваемого дипольным источником тока в сферической модели, состоящей из концентрических оболочек с анизотропной (радиально-тангенциальной) проводимостью [10]. Формулы были использованы, чтобы показать, что электрические поля кожи головы, генерируемые диполем кортикального тока, составляли ~ 1 мВ на метр для потенциалов кожи головы 10 В. Было показано, что распределение электрического поля по коже черепа является более фокусным, чем соответствующее распределение потенциала.

PCA, проведенный в настоящем исследовании для сферических моделей и моделей BEM головы, продемонстрировал, что измерения электрического поля с высокой плотностью на поверхности головы или вблизи нее могут обеспечить в 2–3 раза больше некоррелированных сигналов корковой активности, чем измерения ЭЭГ в тех же местах ( Фигура 2).Это можно объяснить более сфокусированным распределением электрического поля вокруг местоположения источника по сравнению с распределением потенциала. В результате можно ожидать меньше перекрестных помех между датчиками и больше некоррелированных сигналов. Радиальная составляющая вектора электрического поля содержала почти столько же некоррелированных сигналов, сколько и полное поле, что свидетельствует о сильной избыточности составляющих поля. Как обсуждалось во введении, электрическое поле в среде без тока можно однозначно определить из соответствующего электрического потенциала, определенного на поверхности.Следовательно, нормальная к поверхности компонента вектора поля может быть определена по двум другим компонентам. Тангенциальные компоненты были несколько более информативными, чем радиальные (нормальные к волосистой части головы) компоненты, и даже обеспечивали немного большее количество обнаруживаемых сигналов, чем полное поле для реалистичного отношения сигнал / шум. Чтобы понять этот результат, важно подчеркнуть, что собственные значения PCA, представленные на рисунке 2, были нормализованы по наибольшему собственному значению для каждого графика. Следовательно, добавление датчиков радиального поля увеличивало нормировочную константу, а также остальные собственные значения.Предполагая, что экспериментальный шум масштабируется с общим сигналом, шум масштабируется с наибольшим собственным значением сигнала. Следовательно, в рамках представленного PCA добавление дополнительных датчиков добавляет сигналы, а также добавляет шум, который может эффективно уменьшить некоторые из нормализованных собственных значений. Учитывая избыточность вектора поля, радиальные датчики, по-видимому, вносили больше шума, чем сигналов, что объясняет небольшое уменьшение нормированных собственных значений после включения измерений радиального датчика.

Наибольшее увеличение количества некоррелированных сигналов между измерениями потенциала и поля наблюдалось для модели головы БЭМ.Для этого есть несколько возможных причин: модель БЭМ более точно соответствует мозгу и, следовательно, имеет меньшие расстояния между диполем и датчиком по сравнению со сферической моделью. Модель головы БЭМ вызвала меньшую диффузию кортикального тока, поскольку не учитывала большой градиент проводимости на границе спинномозговой жидкости и черепа. Он также не моделировал анизотропию черепа, которая еще больше распространяет токи внутри черепа [10]. Кроме того, отклонения формы головы от сферической симметрии делают моделируемые токи скальпа более специфичными и, следовательно, более характерными для основных корковых источников.

Увеличенное количество обнаруживаемых сигналов согласуется с более высоким пространственным разрешением биполярных электродов ЭЭГ по сравнению с обычными электродами ЭЭГ [14], [15]. При условии, что электроды в биполярной паре расположены достаточно близко друг к другу, их измерение приближается к тангенциальной составляющей электрического поля. Аналогичное преимущество существует для датчиков МЭГ, где планарные градиентометры, аналогичные биполярным электродам ЭЭГ, показывают более высокое пространственное разрешение по сравнению с осевыми градиентометрами [4]. Важно отметить, что отношение сигнал / шум является критической проблемой для таких биполярных датчиков.В нашем анализе мы предположили одинаковое отношение сигнал / шум для ЭФЭГ и ЭЭГ. Однако разность потенциалов на близкорасположенной паре электродов меньше, чем для обычной ЭЭГ, и результирующее уменьшение силы биполярного сигнала должно сопровождаться пропорциональным уменьшением биполярного шума для получения того же отношения сигнал / шум, что и для ЭЭГ.

Увеличенное количество некоррелированных сигналов в измерениях электрического поля делает подход EFEG потенциально привлекательным, когда необходимо интерпретировать изменения состояния мозга на основе изменений его электрической активности в реальном времени. Возможные приложения включают неинвазивные интерфейсы мозг-компьютер, мониторы производительности мозга и нейробиоуправление. Увеличение количества некоррелированных сигналов также должно повысить точность определения местоположения источника. Действительно, реконструкция смоделированных кортикальных источников была значительно улучшена, когда измерения электрического поля использовались вместо измерений электрического потенциала (рис. 3, 4). Ошибки локализации для алгоритма Harmony уменьшились примерно вдвое между измерениями потенциала и поля для источников, локализованных с точностью лучше 3 см, что составляет около 2/3 всех источников.По остальным источникам улучшение было менее значительным, но все же довольно значительным. Алгоритм MNE показал качественно похожие результаты, но его производительность была хуже, чем у Harmony, и его локализация была меньше улучшена между измерениями потенциала и поля.

В принципе, EFEG позволяет измерять активность мозга без физического контакта с кожей головы, когда такие датчики электрического поля становятся доступными. Бесконтактное измерение имеет несколько преимуществ.Это устраняет вариабельность импеданса электродов (и, следовательно, количества внешнего шума), что типично для измерений ЭЭГ, когда электроды необходимо прикладывать к коже головы, и поэтому такие факторы, как волосы, пот и состояние кожи, играют решающую роль, особенно когда электроды нельзя перенастроить во время измерения. Как правило, ЭЭГ очень шумна для лысых людей из-за ороговения кожи головы, а также ее очень трудно измерить для людей с густыми вьющимися волосами. Движение электрода — еще один важный фактор, влияющий на качество сигналов, измеряемых контактными электродами.Это очень затрудняет получение высококачественных данных ЭЭГ для субъектов, выполняющих задачи, связанные с движением головы.

Мы определили несколько методов, которые могут быть адаптированы для измерения вектора электрического поля, необходимого для EFEG, и ожидаем, что наше исследование будет стимулировать новые экспериментальные подходы к использованию этого нового режима функциональной визуализации мозга. Было продемонстрировано несколько подходов к волоконно-оптическим датчикам электрических полей, которые могут быть использованы для EFEG [16] — [18].Эти датчики, по-видимому, имеют чувствительность ~ 1 мВ на метр, достаточную для измерения электрических полей мозга, но улучшение чувствительности приведет к более надежным наблюдениям за сигналами мозга.

Материалы и методы

Моделирование электрических полей мозга в этом исследовании было основано на электрическом поле, создаваемом дипольным источником тока, расположенным либо внутри набора концентрических сферических оболочек с однородной анизотропной проводимостью внутри каждой оболочки (модель сферической головы), либо внутри набора несферические оболочки с однородной изотропной проводимостью (модель головки граничных элементов, МГЭ).Электрические поля для модели сферической головы рассчитаны в [10]. Параметры модели сферической головы, модели БЭМ-головы и параметры моделирования, используемые для оценки количества некоррелированных сигналов мозга и ошибок локализации источника, объясняются ниже.

Параметры модели со сферической головкой

Для моделирования использовалась сферическая модель с 4 оболочками. Оболочки были (от самого внутреннего до самого внешнего): мозг (белое и серое вещество), спинномозговая жидкость (CSF), череп (столы и слои диплоэ) и скальп (мышцы, жир и кожа).Использованы параметры сферической модели, характерные для моделирования тканей головы человека. Внешний радиус оболочек головного мозга, спинномозговой жидкости, черепа и скальпа составлял 9,1, 9,2, 9,7 и 10,2 см соответственно (рис. 5). Радиус мозговой оболочки (9 см) был выбран так, чтобы соответствовать усредненной пиальной поверхности; это использовалось при моделировании для определения текущего положения диполей (усредненный мозг FreeSurfer, см. раздел «Источники»). Радиальная проводимость оболочек была установлена ​​на 0,3, 1,5, 0,006 и 0,3 См / м для мозга, спинномозговой жидкости, черепа и скальпа соответственно.Тангенциальная проводимость была равна радиальной проводимости (изотропной проводимости), за исключением оболочки черепа, где тангенциальная проводимость была установлена ​​на 0,06, т. Е. Предполагалась 10-кратная анизотропия из-за более высокой проводимости дипло-слоя по сравнению со слоями стола. череп. Значения были основаны на доступных анатомических данных, обсуждаемых в [19], а также в [2], [5], [20], [21]. Как обсуждалось в [10], [22], более низкие коэффициенты анизотропии и более высокая проводимость черепа могут лучше описать живой человеческий череп.По этой причине были опробованы и другие параметры проводимости черепа (изотропный череп, более проводящий череп), но эти манипуляции никак не повлияли на результаты.

Рисунок 5. Модели сферической и БЭМ-головы.

Оболочки скальпа, черепа, спинномозговой жидкости и головного мозга показаны разными цветами, от самой внешней до самой внутренней оболочки соответственно. Модель BEM не делает различий между SCF и оболочками мозга, оба показаны зеленым. Пиальные корковые поверхности, на которых располагались исходные диполи, показаны розовым цветом.Желтыми кружками отмечены положения датчиков на основе 128-канальной электродной сети HydroCell GSN (EGI Inc. ).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0067692.g005

Головка БЭМ Модель

Модель головы методом граничных элементов (БЭМ) была построена на основе данных МРТ высокого разрешения, усредненных по 40 пациентам, данные были распределены как часть набора инструментов FreeSurfer [23]. Модель головы БЭМ состояла из трех объемов, показанных на рисунке 5: скальп, череп и спинномозговая жидкость / мозг; Объемы были восстановлены из усредненных по группе данных МРТ с помощью инструментария FSL [24].Решение BEM уравнения Пуассона было рассчитано численно с использованием набора инструментов MNE Suite [25]. Тангенциальные компоненты электрического поля и были получены из потенциала числовым дифференцированием: потенциал рассчитывался в тройках точек на коже черепа, первая точка в каждой тройке находилась в месте расположения одного данного датчика, а две другие были смещены. от места расположения электрода на 1 мм в азимутальном и наклонном направлениях соответственно (рисунок 1, левая панель). Радиальная составляющая электрического поля не рассчитывалась. Для повышения точности БЭМ внутренний череп был разделен на 5-е подразделение икосаэдра (20 480 треугольников), а внешние поверхности черепа и скальпа — в виде 4-го подразделения икосаэдра (5 120 треугольников). Электропроводность трех объемов была установлена ​​на 0,3, 0,006 и 0,3 См / м для волосистой части головы, черепа и спинномозговой жидкости / головного мозга соответственно. Поскольку метод БЭМ может применяться только к изотропным объемам, анизотропия черепа не моделировалась.

Корковые источники

Кортикальная поверхность усредненных по группе данных (предоставленных с помощью набора инструментов FreeSurfer) использовалась для размещения текущих диполей в моделировании. 10 242 диполя тока были расположены в узлах треугольной сетки (5-е подразделение икосаэдра, средне-серая сетка FreeSurfer) для левой и правой коры. «Эмпирическое правило» невролога состоит в том, что по крайней мере 6 участков коры головного мозга должны быть активными, чтобы регистрировать потенциалы скальпа без усреднения [19]. Соответственно, смоделированный фрагмент источника включал один диполь и всех его ближайших соседей с точностью до координационного числа третьей степени, что дало всего 37 диполей: 1 + 6 + 12 + 18 = 37.Пятна имели приблизительно шестиугольную форму, приблизительно 2,5 см в диаметре при измерении вдоль кортикальной поверхности. Это соответствовало 5 кортикальным областям, что близко к размеру «большого пальца». Патч-источник располагался в узлах единой сетки (4-е подразделение икосаэдра, 2562 узла), покрывающей каждое полушарие, для имитации в общей сложности 5124 участков корковой активации.

Ориентация диполей была зафиксирована так, чтобы быть ортогональной к поверхности коры, что отражает общее предположение, что ЭЭГ и МЭГ обусловлены синаптическими токами, производимыми активностью кортикальных пирамидных клеток.Эти токи проходят по аксонам пирамидных клеток, которые в основном перпендикулярны коре головного мозга. Величина диполей источника была одинаковой среди 37 диполей, составляющих пятно источника, и была такова, что обеспечивала максимальный потенциал скальпа (для самых поверхностных источников) около 10, что типично для вызванных потенциалов человека.

Датчики

Реалистичные местоположения датчиков были получены путем усреднения местоположений электродов 128-канальной сети HydroCell GSN (EGI Inc.), когда они были применены к 34 субъектам, использованным для другого исследования.Расположение электродов было измерено для каждого субъекта с использованием дигитайзера Polhemus FASTRACK. Локации были спроецированы на сферическую кожу головы для модели сферической головы и слегка растянуты и смещены с помощью аффинного преобразования, чтобы лучше соответствовать скальпу для модели головы БЭМ. Полученные положения датчиков показаны на рисунке 5. В случае расположения вне кожи головы для модели сферической головы датчики были смещены радиально на желаемое расстояние от сферической поверхности кожи головы.

Локализация источника

В данном исследовании сравнивались два алгоритма локализации источника, MNE [11] и Harmony [12].Чтобы учесть шум датчика и корреляции между датчиками, алгоритмам локализации источника требовалась оценка матрицы ковариации шума. Хотя такую ​​матрицу можно оценить по экспериментальным данным для датчиков потенциала (ЭЭГ), для датчиков электрического поля таких данных не было. Вместо этого использовалась ковариационная матрица смоделированного сигнала, заданная формулой (1), регуляризованная небольшим количеством некоррелированного внутреннего шума датчика: (2) где — единичная матрица, — константа регуляризации, определяющая количество внутреннего шума датчика, и — параметр масштабирования общего шума, определяющий регуляризацию решения.Этот выбор имитирует шум от некоторой (несущественной) активности коры, а также шум внутреннего датчика. Используемое значение соответствовало отношению сигнал / шум 3% для внутреннего шума датчика, конкретный выбор не был очень важен. Значение было более важным, поскольку оно определяет, насколько хорошо решение соответствует данным, а не насколько хорошо решение соответствует ограничениям алгоритма локализации. был выбран так, чтобы минимизировать среднюю ошибку локализации отдельно для потенциальной и полевой локализации и для каждого из двух используемых алгоритмов.

Ошибка локализации рассчитывалась следующим образом: сначала местоположение истинного источника рассчитывалось путем усреднения местоположений составляющих его диполей; затем в растворе были обнаружены диполи с наибольшей амплитудой для того же полушария коры, где находился источник. Для каждого из диполей вычислялось расстояние между диполем и местом расположения источника вдоль (пиальной) кортикальной поверхности. Затем грубая ошибка локализации была принята как средневзвешенное значение: (3) где — величина решения -го диполя.Наконец, грубая ошибка локализации была исправлена ​​для размера истинного источника, заданного приведенной выше формулой, примененной к самому патчу источника: (4)

Вклад авторов

Проанализированы данные: YP. Написал бумагу: Ю.П. Задуманы и разработаны симуляторы: Ю.П. Задумал и инициировал исследование: СС. Выполненные симуляции: Ю.П. Принесено к рукописи: СС.

Ссылки

  1. 1. Лю А.К., Дейл А.М., Белливо Дж.В. (2002) Исследования методом моделирования методом Монте-Карло точности локализации ЭЭГ и мегапикселей.Hum Brain Mapp 16: 47–62.
  2. 2. Haueisen J, Tuch DS, Ramon C, Schimpf PH, Wedeen VJ, et al. (2002) Влияние анизотропии мозговой ткани на ЭЭГ и мегапиксель человека. Нейроизображение 15: 159–66.
  3. 3. Komssi S, Huttunen J, Aronen HJ, Ilmoniemi RJ (2004) Оценка минимальной нормы Eeg по сравнению с мегадипольной аппроксимацией при локализации соматосенсорных источников в s1. Clin Neurophysiol 115: 534–42.
  4. 4. Мальмивуо Дж. (2011) Сравнение свойств eeg и meg при обнаружении электрической активности мозга.Мозг Топогр 25: 1–19.
  5. 5. Уолтерс С., Анвандер А., Трикош Х, Вайнштейн Д., Кох М. и др. (2006) Влияние анизотропии проводимости ткани на поле eeg / meg и вычисление обратного тока в реалистичной модели головы: моделирование и визуализация с использованием конечно-элементного моделирования с высоким разрешением. NeuroImage 30: 813–826.
  6. 6. Ramon C, Haueisen J, Schimpf PH (2006) Влияние моделей головы на нейромагнитные поля и обратные локализации источников. Биомед Рус Онлайн 5:55.
  7. 7. Альфорс С.П., Хан Дж., Белливо Дж. В., Хямяляйнен М.С. (2010) Чувствительность мег и ээг к ориентации источника. Мозг Топогр 23: 227–32.
  8. 8. Baillet S, Garnero L, Marin G, Hugonin JP (1999) Комбинированная визуализация мега- и ээг-источников путем минимизации взаимной информации. IEEE Trans Biomed Eng 46: 522–34.
  9. 9. Ямашита Ю. (1982) Теоретические исследования обратной задачи электрокардиографии и единственности решения. IEEE Trans Biomed Eng 29: 719–25.
  10. 10. Петров Ю. (2012) Модель анизотропной сферической головы и ее применение для визуализации электрической активности мозга. Physical Review E 86: 011917.
  11. 11. Hämäläinen MS, Ilmoniemi RJ (1994) Интерпретация магнитных полей мозга: оценки минимальной нормы. Med Biol Eng Comput 32: 35–42.
  12. 12. Петров Ю. (2012) Гармония: реконструкция линейного обратного источника ЭЭГ / МЭГ в анатомической основе сферических гармоник. PLoS ONE 7: e44439.
  13. 13. Grave de Peralta Menendez R, Murray MM, Michel CM, Martuzzi R, Gonzalez Andino SL (2004) Электрическая нейровизуализация, основанная на биофизических ограничениях. Neuroimage 21: 527–39.
  14. 14. Srinivasan R, Nunez PL, Tucker DM, Silberstein RB, Cadusch PJ (1996) Пространственная выборка и фильтрация eeg с помощью сплайновых лапласов для оценки кортикальных потенциалов. Мозг Топогр 8: 355–66.
  15. 15. Nunez PL, Srinivasan R, Westdorp AF, Wijesinghe RS, Tucker DM, et al.(1997) Eeg когерентность. i: статистика, контрольный электрод, объемная проводимость, лапласианы, визуализация коры головного мозга и интерпретация в нескольких масштабах. Электроэнцефалограмма Clin Neurophysiol 103: 499–515.
  16. 16. Gutierrez-Martinez C, Santos-Aguilar J, Ochoa-Valiente R, Santiago-Bernal M, Morales-Diaz A (2011) Моделирование и экспериментальный электрооптический отклик диэлектрических волноводов из ниобата лития, используемых в качестве датчиков электрического поля. Измерительная наука и технологии 22: 035207.
  17. 17.Runde D, Brunken S, Ruetter CE, Kip D (2007) Интегрированный датчик оптического электрического поля на основе брэгговской решетки в ниобате лития. Прикладная физика B-лазеры и оптика 86: 91–95.
  18. 18. Гибсон Р. (2009) Оптоволоконные датчики с пластинчатым соединением для приложений измерения электрического поля. Кандидат наук. защитил диссертацию в Университете Бригама Янга.
  19. 19. Nunez P, Srinivasan R (2006) Электрические поля мозга: нейрофизика ЭЭГ. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
  20. 20. Hoekema R, Wieneke GH, Leijten FSS, van Veelen CWM, van Rijen PC и др. (2003) Измерение проводимости черепа, временно удаленного во время операции по эпилепсии. Мозг Топогр 16: 29–38.
  21. 21. Гюльмар Д., Хауэйзен Дж., Райхенбах Дж. Р. (2010) Влияние анизотропной электропроводности в ткани белого вещества на прямое и обратное решение ЭЭГ / мегапиксель. Имитационное исследование всей головы с высоким разрешением. Нейроизображение 51: 145–63.
  22. 22. Dannhauer M, Lanfer B, Wolters CH, Knösche TR (2011) Моделирование человеческого черепа в анализе источников ЭЭГ.Hum Brain Mapp 32: 1383–99.
  23. 23. Дейл AM, Fischl B, Sereno MI (1999) Анализ кортикальной поверхности. я. сегментация и реконструкция поверхности. Нейроизображение 9: 179–94.
  24. 24. Вулрич М.В., Джбабди С., Патенауд Б., Чаппелл М., Макни С. и др. (2009) Байесовский анализ данных нейровизуализации в fsl. Нейроизображение 45: S173–86.
  25. 25. Хямяляйнен М.С., Сарвас Дж. (1989) Реалистичная геометрическая модель проводимости головы человека для интерпретации нейромагнитных данных.IEEE Trans Biomed Eng 36: 165–71.

Энцефалография | Радиология

ЭНЦЕФАЛОГРАФИЯ как диагностическая процедура прошла через много этапов с момента ее введения Денди (2). Техника нагнетания воздуха стала более или менее стандартизированной, но рентгенологические методы все еще различаются. Панкоаст и Фэй (6) и Пендерграсс (7) предложили рентгенологический метод энцефалографии для стандартизации процедуры и, таким образом, для единообразной интерпретации.Однако для сравнительно новой процедуры ни один метод не должен приниматься в качестве стандартного до тех пор, пока различные методы не будут тщательно исследованы. Следуя этой идее, мы разработали в больнице Калифорнийского университета процедуру, которая в некоторой степени отличается от стандартной, которую авторы упоминают выше. Поскольку это оказалось весьма удовлетворительным, считается, что это способствует дальнейшему развитию знаний, полученных с помощью энцефалографии.

Многие тени, видимые на энцефалограммах, не были интерпретированы удовлетворительно.Предпринята попытка объяснить некоторые из них, объединив наблюдения, сделанные на пациентах, с экспериментальными исследованиями, проведенными на посмертном материале.

Показания и противопоказания

Энцефалография показана в качестве дополнительной или дополнительной диагностической помощи к неврологическому обследованию в следующих случаях: во-первых, когда клиническое состояние не может быть удовлетворительно объяснено физическими данными; во-вторых, когда требуется более точная локализация внутричерепных поражений, например, травматических рубцов и опухолей головного мозга; в-третьих, когда требуется определенная демонстрация степени генерализованного поражения головного мозга.

Эту процедуру не следует использовать для пациентов, у которых есть клинические доказательства повышенного внутричерепного давления, независимо от того, связаны ли эти доказательства с объемными поражениями головного мозга.

Техника воздушных инъекций

Воздушные инъекции производились под новокаином (местно), авертином или эфирным наркозом. При применении новокаина делали предварительную подкожную инъекцию сульфата морфина; при использовании авертина предварительными препаратами были сульфат морфина и скополамин.

Когда пациент сидел и голова была в норме вертикально, были введены две иглы для спинномозговой пункции обычным способом. К одной игле был прикреплен трехходовой запорный кран, снабженный воздушным манометром Boulitte и адаптером для шприца Люэра. С помощью манометра давление, которое было измерено первоначально, поддерживалось постоянным на протяжении всей процедуры. Жидкости позволили выйти из второй иглы, измерили, и воздух заменил примерно объем на объем.Когда воздух выходил из второй иглы, головку медленно и многократно сгибали, вытягивали и наклоняли, чтобы обеспечить максимально полное опорожнение желудочков. По окончании инъекций пациента положили на спину и сразу же доставили в рентгенологическое отделение.

Стереоэлектроэнцефалография (SEEG)

Обзор

Что такое стереоэлектроэнцефалография (SEEG)?

Стереоэлектроэнцефалография (SEEG) — это малоинвазивная хирургическая процедура, которая используется для выявления областей мозга, в которых возникают эпилептические припадки.Во время SEEG врачи помещают электроды в определенные области мозга, которые затем контролируются для точного определения источника припадка. SEEG может найти участки эпилептических припадков в глубине мозга, недоступные при обычном электроэнцефалографическом исследовании (ЭЭГ). Он покрывает обе стороны (полушария) мозга.

Когда источник припадка найден, можно запланировать еще одну операцию на головном мозге, чтобы помочь взять припадок под контроль. Эта вторая операция обычно проводится через четыре-восемь недель после SEEG. Конечная цель этой операции — избавить пациента от приступов даже при наличии триггеров.

Кто кандидат на SEEG?

Если у вас генерализованная эпилепсия, операция SEEG не подходит. SEEG может помочь, если вы:

  • У вас фокальная эпилепсия и припадки (сложные парциальные припадки), которые не поддаются лечению двумя противосудорожными препаратами или медикаментами.
  • Являются потенциальным кандидатом на операцию по удалению эпилепсии.
  • Если места происхождения ваших припадков не могут быть обнаружены с помощью других тестов.

Каковы преимущества SEEG?
  • SEEG — это малоинвазивный метод локализации эпилепсии.Для имплантации электродов хирург делает от 10 до 20 (в зависимости от пациента) небольших разрезов на коже черепа и черепа с минимальной кровопотерей.
  • В то время как операция SEEG длится около четырех часов и требует общей анестезии, удаление электродов — это простая процедура, которая занимает всего 10–15 минут под местной анестезией.
  • SEEG достигает глубоких участков мозга.
  • SEEG можно использовать для наблюдения за обоими полушариями мозга.

Каковы риски SEEG?

Хотя SEEG безопасен и менее инвазивен, это все же операция на головном мозге, которая сопряжена с риском.Основные риски:

  • Заражение.
  • Кровотечение.
  • Инсульт.

Детали теста

Чего мне следует ожидать перед прохождением процедуры SEEG?

Вот общее руководство (подробности процедуры могут отличаться в зависимости от вашего медицинского учреждения) о том, чего вы можете ожидать от прохождения SEEG:

  • Перед тем, как вас поместят в больницу, ожидайте, что вам будут сдавать анамнез и пройти медицинский осмотр, чтобы пройти операцию.
  • В день предоперационного приема у вас также будет лабораторная работа, ЭКГ, магнитно-резонансная томография (МРТ) с контрастированием и КТ (компьютерная томография) ангиография. Эти визуализирующие тесты проводятся, чтобы помочь в размещении электродов.

Что происходит во время SEEG?

Вы встретитесь с анестезиологом, который даст вам лекарство, которое поможет вам уснуть. После сна:

  1. Вам на голову наденут стереотаксическую рамку.
  2. Медицинская бригада использует всю информацию из вашего предыдущего тестирования, поскольку они планируют разместить электроды в той части вашего мозга, где, по их мнению, возникают приступы. Электроды вводятся через крошечные отверстия, которые позволяют исследовать большие области мозга с минимальным повреждением тканей.
  3. После того, как врачи установят электроды, ваша голова снимается. Вас разбудят и доставят в зону восстановления.
  4. Послеоперационная компьютерная томография и рентген черепа будут выполнены в палате восстановления.

Что происходит после завершения SEEG?

После процедуры вас переведут в отделение эпилепсии. Там электроды подключаются к оборудованию, которое регистрирует активность вашего мозга.

Продолжительность фазы наблюдения зависит от частоты приступов, но может длиться месяц. После завершения записи:

  • Электроды удалены под местной анестезией и седативными препаратами. Обычно эта простая процедура в операционной занимает от 10 до 15 минут.
  • Ваши записанные данные будут просмотрены, и при необходимости специалисты по эпилепсии сформируют план последующего лечения места припадка.
  • Вас выпишут с инструкциями вернуться на операцию через четыре-восемь недель. Этот «отпускной» период позволит выздороветь и уменьшить количество осложнений после операции.

Результаты и последующие действия

Каковы перспективы после SEEG?

Тип необходимого хирургического вмешательства при эпилепсии (если таковой будет) зависит от того, что показывает наблюдение.Ваш лечащий врач, скорее всего, предоставит вам предварительные результаты перед выпиской, чтобы вы могли запланировать дальнейшее лечение.

Быстрые колебания в электроэнцефалографии могут точно определить ткани мозга, ответственные за эпилептические припадки

Команда профессора Бин Хе из Университета Карнеги-Меллона в сотрудничестве с клиникой Мэйо обнаружила, что быстрые колебания в электроэнцефалографии кожи головы могут точно определять ткани мозга, ответственные за эпилептические припадки.

Совместное исследование, недавно опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), использует неинвазивную технологию ЭЭГ наряду с разработкой нового алгоритма машинного обучения для автоматического определения и определения параллельных высокочастотных колебаний и эпилептиформных всплесков. ключевое звено, связанное с эпилепсией. В ближайшем будущем эти результаты могут быть использованы для переосмысления методов визуализации и лечения пациентов с эпилепсией.

Более 70 миллионов человек во всем мире страдают от эпилепсии, одного из самых распространенных неврологических расстройств.У людей с эпилепсией активность мозга становится ненормальной, вызывая судороги или необычное поведение, ощущения, а иногда и потерю сознания. Неизлечимое заболевание поражает мужчин и женщин всех возрастов, рас и этнических групп.

В то время как лекарства являются эффективным вариантом лечения для некоторых, почти одна треть пациентов с эпилепсией плохо реагирует на лекарства. Многие из этих пациентов подвергаются хирургическому удалению эпилептических тканей, чтобы остановить приступы, если такие эпилептические очаги могут быть идентифицированы в головном мозге и безопасно удалены.Клинический процесс наблюдения и локализации эпилептогенной активности мозга, известный как внутричерепная электроэнцефалография (иЭЭГ), является инвазивным и включает в себя сверление отверстий в черепе или удаление части черепа для размещения электродов на мозге. Кроме того, запись iEEG занимает много времени и длится от нескольких дней до недель, пока не произойдет спонтанный припадок, и его нельзя будет контролировать.

Новое революционное исследование под руководством Бин Хе, профессора биомедицинской инженерии в Университете Карнеги-Меллона, в сотрудничестве с клиникой Мэйо, сочетает в себе клиническое применение и инженерные инновации, чтобы представить безопасный, неинвазивный, экономичный и более быстрый вариант визуализации для пациентов с эпилепсией. .

Другие исследователи предприняли попытки неинвазивных исследований ЭЭГ; однако работа Хе уникальна тем, что обнаруживает и автоматически записывает новую связь между высокочастотными колебаниями (HFO) и эпилептиформными спайками. Ссылка, в свою очередь, определяет уникальный биомаркер, с помощью которого можно определить и локализовать эпилептогенный мозг, что предлагает чрезвычайно желательные средства для неинвазивного лечения эпилепсии, а также помогает в выборе вариантов лечения.

На протяжении многих лет HFO были идентифицированы как многообещающие биомаркеры для локализации эпилептогенных тканей мозга и потенциально определяющие нейрохирургические операции, связанные с происхождением припадков.Проблемы существуют в том, что существуют как физиологические, так и патологические HFO. Только патологические HFO помечены эпилепсией и полезны для клинического использования, и, к сожалению, дифференцировать их очень сложно, используя современные методы и методы. Наша команда выдвинула гипотезу и доказала с помощью морфологических данных и данных визуализации источников, что патологические HFO могут быть идентифицированы по совпадению HFO и эпилептиформных спайков, и все они зарегистрированы неинвазивно на коже черепа »

Бен Хе, профессор, Университет Карнеги-Меллона

В совместном исследовании он наблюдал и регистрировал 25 пациентов с височной эпилепсией.Используя новую технологию, группа смогла автоматически идентифицировать записанные на коже головы HFO, постоянно взаимодействующие с эпилептиформными спайками, и локализовать соответствующие корковые источники, генерирующие эти события, с использованием методов визуализации источников.

В тандеме они также дополнительно подтвердили клиническую ценность использования идентифицированных патологических HFO для определения лежащих в основе эпилептических тканей, ответственных за возникновение припадков, по сравнению с клиническими данными, определенными эпилептологами, и хирургическими исходами у пациентов.Его результаты продемонстрировали значительно улучшенные характеристики нового метода по сравнению с традиционным методом визуализации спайков.

Завершая полный круг, эти результаты предполагают, что одновременные HFO и спайки взаимно различают патологическую активность, обеспечивая трансляционный инструмент для неинвазивной дооперационной диагностики и послеоперационной оценки у уязвимых эпилептических пациентов.

«Эта технология, если она будет распространена в больницах и медицинских центрах, может изменить жизнь», — сказал он.«Это совершенно безопасно и неинвазивно, и происходит это в гораздо более короткие сроки. Это действительно захватывающее событие, которое несет с собой значительные социальные и финансовые последствия».

Забегая вперед, мы хотим расширить клинические исследования и пройти валидацию на большем количестве пациентов с конечной целью внедрения технологии во всем мире в отрасли здравоохранения.

Источник:

Инженерный колледж Университета Карнеги-Меллона

Ссылка на журнал:

Cai, Z., и др. . (2021) Неинвазивные высокочастотные колебания на шипах определяют эпилептогенные источники. Труды Национальной академии наук . doi.org/10.1073/pnas.2011130118.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) / Электромиография (ЭМГ) | brainSTIM Центр

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) и электромиография (ЭМГ)

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — это метод, используемый для отслеживания электрической активности мозга путем размещения электродов на коже черепа.Клинически ЭЭГ часто используется для выявления приступов, но эта же технология может также использоваться исследователями для выявления различных функций мозга и того, как эти функции связаны с познанием и поведением человека. В отличие от методов tES, описанных выше, электроды на коже черепа, используемые во время ЭЭГ, используются только для регистрации естественной электрической активности мозга; они не доставляют в мозг электрическую энергию. Следовательно, нет никаких серьезных рисков, связанных с этой полностью неинвазивной техникой мониторинга мозга.

Электромиография (ЭМГ) — это методика, позволяющая регистрировать электрические импульсы, генерируемые мышечной активностью. В исследованиях нейромодуляции ЭМГ часто используется для измерения различных эффектов стимуляции двигательных областей мозга. В клинических условиях ЭМГ часто используется для диагностики нервных и мышечных заболеваний. В клинике ЭМГ может включать введение небольшой иглы в мышцы для регистрации электрической активности. Однако исследователи из центра brainSTIM используют только поверхностные электроды, которые помещают на кожу, чтобы регистрировать электрическую активность, генерируемую интересующими мышцами.Таким образом, ЭМГ, используемая нашими исследователями, полностью неинвазивна и не связана с риском для здоровья.

Epi_poster.indb

% PDF-1.6 % 1 0 объект > эндобдж 4 0 obj > поток 2009-09-29T12: 43: 20-04: 002009-09-29T12: 43: 20-04: 002009-09-29T12: 43: 20-04: 00 Adobe InDesign CS3 (5.0.4) application / pdf

  • Epi_poster.indb
  • claircurtis
  • uuid: 0706ddde-1f8a-4cce-89a3-4d96d8656b47uuid: 4cd17369-01fc-4cc8-a7c3-9fc36599352a Acrobat Distiller 8.1.0 (Windows) конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 141 0 объект > поток h {ɏqw) (KXexF | 0 | hV7iWuSMEDffW # «A] / ̌}? 7 _]>.
    Leave a Reply

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2022 © Все права защищены.