Wat is het elektro-encefalogram? (EEG)

de elektro-encefalogram (EEG) is een test die wordt gebruikt om de bio-elektrische activiteit van de hersenen vast te leggen en te evalueren. Elektrische potentialen worden verkregen door elektroden op de hoofdhuid van de patiënt.

De records kunnen worden afgedrukt op een bewegend papier door een elektro-encefalograaf of kunnen worden bekeken op een monitor. De elektrische activiteit van de hersenen kan worden gemeten in basale condities van rust, waakzaamheid of slaap.

Het elektro-encefalogram wordt gebruikt voor de diagnose van epilepsie, slaapstoornissen, encefalopathieën, coma en hersendood, naast vele andere toepassingen. Het kan ook worden gebruikt in onderzoek.

Het werd eerder gebruikt om focale hersenstoornissen zoals tumoren of beroerte te detecteren. Tegenwoordig worden magnetische resonantie beeldvorming (MRI) en computertomografie (CT) gebruikt.

Korte geschiedenis van het elektro-encefalogram

De geschiedenis van het elektro-encefalogram begint in 1870, toen Fristsch en Hitzig, artsen van het Pruisische leger, met militaire hersens onderzoek deden. Deze werden ontdekt tijdens de Slag om Sedan. Ze beseften al snel dat door het stimuleren van bepaalde delen van de hersenen met galvanische stroom, bewegingen in het lichaam werden gegenereerd..

Het was echter in 1875 toen arts Richard Birmick Caton bevestigde dat de hersenen elektrische stromen produceerden. Het was dankzij zijn studies met muizen en apen. Vervolgens liet dit de neuroloog Ferrier experimenteren met de "faradische stroom", waarbij de motorische functies in de hersenen werden geplaatst.

In 1913 voerde Vladimir Pravdich-Neminsky als eerste uit wat hij een 'electrocerebrogram' noemde, waarbij hij het zenuwstelsel van een hond onderzocht. Tot dat moment werden alle waarnemingen gedaan op ongedekte hersenen, omdat er geen uitbreidingsprocedures waren die de binnenkant van de schedel bereikten.

In 1920 begon Hans Berger met mensen te experimenteren en 9 jaar later creëerde hij een methode om de elektrische activiteit van de hersenen te meten. Bedacht de term "elektro-encefalogram" om de registratie van elektrische hersenfluctuaties te karakteriseren.

Deze Duitse neuroloog was degene die het "ritme van Berger" ontdekte. Dat wil zeggen, de huidige "alfa-golven", die bestaan ​​uit elektromagnetische oscillaties die voortkomen uit de synchrone elektrische activiteit van de thalamus. 

Berger, ondanks zijn grote ontdekking, kan ik niet vooruit in deze methode vanwege zijn schaarse technische kennis.

In 1934 konden Adrian en Matthews tijdens een demonstratie bij de Physiology Society (Cambridge) het "Berger-ritme" controleren. Deze auteurs zijn vooruitgegaan met betere technieken en hebben aangetoond dat het normale en brede ritme van 10 punten per seconde niet uit de hele hersenen komt, maar uit de visuele associaties..

Later bevestigde Frederic Golla dat er bij bepaalde ziekten veranderingen waren in de ritmische oscillaties van hersenactiviteit.

Dit maakte een grote vooruitgang in de studie van epilepsie mogelijk, waarbij het zich bewust werd van de moeilijkheid van dit onderwerp en de noodzaak om de hersenen op een integrale manier te bestuderen. Fisher en Lowenback, in 1934, waren in staat om de epileptiforme pieken te bepalen.

Tot slot ontwikkelde William Gray Walter, een Noord-Amerikaanse neuroloog-expert in robotica, zijn eigen versies van het elektro-encefalogram en voegde verbeteringen toe. Dankzij hem is het nu mogelijk om de verschillende soorten hersengolven te detecteren, van alfagolven tot delta.

Hoe een elektro-encefalogram werkt?

Een standaard elektro-encefalogram is een niet-invasieve en pijnloze scan die wordt uitgevoerd door elektroden op de hoofdhuid te bevestigen met een geleidende gel. Het heeft een opnamekanaal, dat het verschil in spanning tussen twee elektroden meet. Normaal worden 16 tot 24 leads gebruikt.

De elektrodenparen worden gecombineerd, wat een zogenaamde "montage" creëert, die bipolair (transversaal en longitudinaal) en monopolair (referentieel) kan zijn. Het bipolaire samenstel wordt gebruikt om het spanningsverschil te registreren in gebieden met hersenactiviteit, terwijl de monopolar een actief hersengebied vergelijkt met een ander zonder activiteit of neutrale activiteit.

Het verschil tussen een actieve zone en het gemiddelde van alle of sommige actieve elektroden kan ook worden gemeten.

Invasieve elektrosferen (in de hersenen) kunnen worden gebruikt om in detail moeilijk te bereiken gebieden te bestuderen, zoals het mesiale oppervlak van de temporale kwab.

Soms kan het ook nodig zijn om elektroden in de buurt van het oppervlak van de hersenen te plaatsen om de elektrische activiteit van de hersenschors te detecteren. De elektroden bevinden zich meestal onder de dura (een van de lagen van de hersenvliezen) door een incisie in de schedel.

Deze procedure wordt elektrocorticografie genoemd en wordt gebruikt voor de behandeling van resistente epilepsie en voor onderzoeken.

Er is een gestandaardiseerd systeem voor plaatsing van elektroden dat bekend staat als "10-20-systeem". Dit houdt in dat de afstand tussen de elektroden 10% of 20% moet zijn ten opzichte van de voorkant (van voren naar achteren) of dwarsassen (van de ene kant van de hersenen naar de andere).

Er moeten 21 elektroden worden geplaatst en elke elektrode wordt aangesloten op een ingang van een differentiaalversterker. De versterkers verlengen de spanning tussen de actieve elektrode en de referentie-elektrode tussen 1000 en 100.000 maal.

Momenteel is het analoge signaal niet meer in gebruik en worden digitale versterkers gebruikt. Het digitale EEG heeft grote voordelen. Het vergemakkelijkt bijvoorbeeld de analyse en opslag van het signaal. Bovendien kunnen hiermee parameters worden gewijzigd, zoals filters, gevoeligheid, opnametijd en assemblages.

EEG-signalen kunnen worden geregistreerd met open source-hardware zoals OpenBCI. Aan de andere kant kan het signaal worden verwerkt door een vrije software zoals de EEGLAB of de Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Het elektro-encefalografische signaal wordt weergegeven door het verschil in elektrische potentiaal (dpd) tussen twee punten op het schedeloppervlak. Elk punt is een elektrode.

De hersengolven van het elektro-encefalogram

Ons brein werkt door elektrische impulsen die door onze neuronen reizen. Deze impulsen kunnen ritmisch zijn of niet, en staan ​​bekend als hersengolven.

Het ritme bestaat uit een regelmatige golf, die dezelfde morfologie en duur heeft, en die zijn eigen frequentie behoudt.

De golven worden geclassificeerd volgens hun frequentie, dat wil zeggen, volgens het aantal keren dat de golf per seconde wordt herhaald, en worden uitgedrukt in Hertz (Hz). De frequenties hebben een bepaalde topografische verdeling en reactiviteit. Het grootste deel van het hersensignaal waargenomen in de hoofdhuid ligt in een bereik van 1 tot 30 Hz.

Aan de andere kant wordt de amplitude ook gemeten. Dit wordt bepaald door de vergelijking van de afstand tussen de basislijn en de piek van de golf. De morfologie van de golf kan scherp, puntig zijn, in puntgolfcomplexen en / of acute golf-langzame golf.

In het elektro-encefalogram kunnen 4 hoofdbandbreedten bekend als alfa, beta, theta en delta worden waargenomen.

Beta Waves

Ze bestaan ​​uit brede golven, waarvan de frequentie ligt tussen 14 en 35 Hz. Ze verschijnen wanneer we wakker zijn en doen activiteiten die intense mentale inspanning vergen, zoals een examen doen of studeren.

Alfa-golven

Ze zijn van grotere amplitude dan de vorige en hun frequentie schommelt tussen 8 en 13 Hz Ze ontstaan ​​wanneer de persoon ontspannen is, zonder belangrijke mentale inspanningen te leveren. Ze verschijnen ook wanneer we onze ogen sluiten, we dromen wakker of we doen activiteiten die we erg geautomatiseerd hebben.

Theta zwaait

Ze hebben een grotere amplitude maar een lagere frequentie (tussen 4 en 8 Hz). Ze weerspiegelen een staat van grote ontspanning, voorafgaand aan het begin van de slaap. In het bijzonder is het gekoppeld aan de eerste fasen van slaap. 

Delta golven

Deze golven hebben de laagste frequentie van allemaal (tussen 1 en 3 Hz). Ze worden geassocieerd met diepere slaapstadia (fase 3 en 4, waar je normaal niet van droomt).

Hoe wordt het elektro-encefalogram uitgevoerd?

Om het EEG uit te voeren, moet de patiënt ontspannen zijn, in een donkere omgeving met gesloten ogen. Normaal duurt het ongeveer 30 minuten.

Aan het begin worden activeringstests uitgevoerd, zoals intermitterende fotostimulatie (toepassen van lichtstimuli met verschillende frequenties) of hyperventilatie (3 minuten lang regelmatig en diep ademhalen door de mond).

Het kan ook slaap veroorzaken of, integendeel, de patiënt wakker houden. Dit hangt af van wat de onderzoeker wil observeren of verifiëren.

Hoe wordt het geïnterpreteerd?

Om een ​​elektro-encefalogram te interpreteren, is het noodzakelijk om de normale activiteit van de hersenen te kennen op basis van de leeftijd en toestand van de patiënt. Het is ook noodzakelijk om de artefacten en mogelijke technische problemen te onderzoeken om interpretatiefouten te minimaliseren.

Een elektro-encefalogram kan abnormaal zijn als er een epileptische activiteit is (wat op het bestaan ​​van een epileptisch proces duidt). Dit kan gelokaliseerd, gegeneraliseerd of met een bepaald en ongebruikelijk patroon zijn.

Het kan ook abnormaal zijn wanneer langzame golven worden weergegeven in een specifiek gebied. Of er is gegeneraliseerde asynchronie gevonden. Afwijkingen kunnen ook optreden in de amplitude of wanneer er een spoor is dat afwijkt van het normale.

Momenteel zijn andere meer geavanceerde technieken ontwikkeld, zoals video-EEG-bewaking, ambulante EEG, telemetrie, hersenkartering en elektrocorticografie..

Soorten elektro-encefalogram

Er zijn verschillende soorten elektro-encefalogram die hieronder worden vermeld:

Baseline electroencephalogram

Het wordt uitgevoerd wanneer de patiënt zich in een staat van waakzaamheid bevindt, dus is er geen voorbereiding vereist. Om te voorkomen dat producten worden gebruikt die de exploratie kunnen beïnvloeden, wordt een goede reiniging van de hoofdhuid uitgevoerd.

Electroencephalogram in periode van slaapgebrek

Het is een voorafgaande voorbereiding nodig. De patiënt moet 24 uur voor de voltooiing wakker zijn. Dit wordt gedaan om fysiologische tracings van de fasen van de droom te kunnen maken om anomalieën te detecteren die niet via het basale EEG kunnen worden verkregen..

Video-elektro-encefalogram

Het is een normaal elektro-encefalogram, maar het onderscheidende kenmerk is dat de patiënt tijdens het proces op video wordt opgenomen. Het doel is om een ​​visuele en elektrische registratie te verkrijgen om te zien of crises of pseudocrisis optreden.

Brain death electroencephalogram

Het is een noodzakelijke techniek om de cerebrale corticale activiteit of de afwezigheid ervan te observeren. Het is de eerste stap van het zogenaamde "hersendoodprotocol". Het is essentieel om het apparaat op te starten voor de extractie en / of transplantatie van organen.

Klinische toepassingen van het elektro-encefalogram

Het elektro-encefalogram wordt gebruikt in een breed scala van klinische en neuropsychologische aandoeningen. Hier zijn enkele van de toepassingen:

Detecteer epilepsieën

Het EEG in epilepsieën is fundamenteel voor de diagnose, omdat het het mogelijk maakt om het te onderscheiden van andere pathologieën zoals psychogene crises, syncopen, bewegingsstoornissen of migraine..

Het dient ook voor de classificatie van het epileptische syndroom, evenals voor de controle van de evolutie en de effectiviteit van de behandeling.

Detecteren encefalopathieën

Encefalopathieën hebben betrekking op beschadiging of slecht functioneren van de hersenen. Dankzij het elektro-encefalogram kan bekend zijn of bepaalde symptomen het gevolg zijn van een "organisch" hersenprobleem of het product zijn van andere psychische stoornissen.

Controle anesthesie

Het elektro-encefalogram is handig om de diepte van de anesthesie te regelen, zodat de patiënt geen coma krijgt of wakker wordt.

Monitor de hersenfunctie

EEG is essentieel op intensive care-afdelingen om de hersenfunctie te controleren. Vooral aanvallen, het effect van sedativa en anesthesie bij patiënten in geïnduceerde coma, evenals secundaire hersenbeschadiging te controleren. Wat kan er bijvoorbeeld gebeuren in een subarachnoïdale bloeding.

Detectie van abnormaal functioneren

Het wordt gebruikt om abnormale veranderingen in het lichaam te diagnosticeren die de hersenen kunnen beïnvloeden. Het is meestal een noodzakelijke procedure om hersenziekten zoals Alzheimer, traumatisch hersenletsel, infecties of tumoren te diagnosticeren of te monitoren.

Bepaalde elektro-encefalografische patronen kunnen van belang zijn voor de diagnose van sommige pathologieën. Bijvoorbeeld herpetische encefalitis, cerebrale anoxie, barbituraatvergiftiging, hepatische encefalopathie of de ziekte van Creutzfeldt-Jakob. 

Controleer de adequate hersenontwikkeling

Bij pasgeborenen kan de EEG informatie over de hersenen verschaffen om mogelijke anomalieën te identificeren op basis van hun levensduur.

Identificeer coma of hersendood

Het elektro-encefalogram is nodig om de bewustzijnsstaat van de patiënt te beoordelen. Het geeft gegevens over zowel de prognose als de mate van traagheid van hersenactiviteit. Dus een lagere frequentie duidt op een vermindering van het bewustzijnsniveau.

Het maakt het ook mogelijk om te observeren of de hersenactiviteit continu of discontinu is, de aanwezigheid van epileptiforme activiteit (wat duidt op een slechtere prognose) en de reactiviteit op stimuli (die de diepte van de coma toont).

Bovendien kan hierdoor de aanwezigheid van slaappatronen worden gecontroleerd (die zeldzaam zijn wanneer de coma dieper is).

Pathologieën in de droom

Het EEG is erg belangrijk voor de diagnose en behandeling van meerdere slaappathologieën. De patiënt kan tijdens de slaap worden onderzocht en de kenmerken van hun hersengolven observeren.

De meest gebruikte test voor bodemonderzoek is polysomnografie. Dit, naast het opnemen van een elektro-encefalogram, registreert tegelijkertijd de patiënt op video. Bovendien kunnen hiermee de spieractiviteit, ademhalingsbewegingen, luchtstroom, zuurstofverzadiging enz. Worden geanalyseerd..

onderzoek

Het elektro-encefalogram wordt gebruikt in het onderzoek. Vooral in de neurowetenschappen, cognitieve, neurolinguïstische en psychofysiologische psychologie. Veel van de dingen die we vandaag weten over onze hersenen zijn te wijten aan onderzoek dat is uitgevoerd met elektro-encefalogrammen..

referenties

1. Hersenen elektrische activiteit: een taal om te ontcijferen? (N.D.). Opgerold op 31 december 2016, van Metode: Revista de Difusión de la Investigación de la Universitat de València. Gemaakt van metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (s.f.). Onderwerp 5: Electro-encefalografie. Opgehaald op 31 december 2016 van UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, DEPARTMENT OF ELECTRONICS: Bioakenieria.edu.ar.
3. Barlow, J.S. (1993). Het elektro-encefalogram: zijn patronen en oorsprong. MIT druk op.
4. Barros, M.I. M., & Guardiola, G.T. (2006). Basisbegrippen van elektro-encefalografie. Duazary, 3 (1).
5. Elektro-encefalografie. (N.D.). Opgeruimd op 31 december 2016, van Wikipedia.
6. García, T.T. (2011). Basishandleiding voor verpleegkundigen in elektro-encefalografie. Teaching Nursing, 94, 29-33.
7. Merino, M. en Martínez, A. (2007). Conventionele elektro-encefalografie in pediatrie, techniek en interpretatie. An Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, F.L. (red.). (2005). Electroencephalography: basisprincipes, klinische toepassingen en gerelateerde velden. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, R.M., & Alonso, M.T. (2009). Basistechnieken van elektro-encefalografie: principes en klinische toepassingen. Annalen van het gezondheidssysteem van Navarra, 32 (suppl. 3), 69-82. Opgeruimd op 31 december 2016, van scielo.isciii.es.