Методы исследования в клинической неврологии и нейрохирургии
Электроэнцефалография
1. Требования к оборудованию ЭЭГ-лаборатории.
Лаборатория для ЭЭГ-исследований должна по возможности состоять из звукоизолированной, светоизолированной, электроэкранированной комнаты, где размещается электроэнцефалограф, стимулирующая и анализирующая аппаратура.
2. Требования к аппаратуре.
2.1. Четырехканальные электроэнцефалографы непригодны для диагностических целей, так как позволяют выявлять только грубые изменения, генерализованные по всей конвекситальной поверхности. Восьми-двенадцатиканальные электроэнцефалографы пригодны только для общих диагностических целей. С их помощью возможна оценка общего функционального состояния и выявление грубой очаговой патологии. На электроэнцефалографах, имеющих 16 и более каналов регистрации, возникает новое качество – появляется возможность наблюдать за биоэлектрической активностью всей конвекситальной поверхности мозга одновременно, что позволяет проводить самые тонкие исследования. Желательно использовать компьютерные энцефалографы, так как они не требуют экранированного помещения, запись энцефалограммы производится сразу во всех необходимых монтажах, компьютерная обработка помогает лучше и точнее описать энцефалограмму.
3. Требования к электродам и их расстояниям на конвекситальной поверхности.
3.1. Электроды не должны иметь собственного потенциала.
3.2. Количество электродов, наложенных на конвекситальную поверхность, должно быть не менее 8.
3.3. Можно использовать только игольчатые электроды.
3.4. Референтный электрод находится на наибольшем расстоянии от головного мозга.
Референтный электрод – электрод, относительно которого измеряются величины колебаний биопотенциалов, происходящие на другом (рабочем) электроде. Референтный электрод обычно соединяется со вторым входом усилителя и несет на себе некоторый потенциал. Референциальное отведение (referential derivation) – запись ЭЭГ в условиях, когда один электрод отведения является рабочим, расположенным в непосредственной близости или внутри мозга, а другой – референтным, расположенным на некотором удалении от мозга, например на ухе.
Расположение референтного электрода изображено на рис. 1, 2, 3, 4; данное расположение наиболее удобно, так как референтный электрод находится в наибольшем удалении. Референтный электрод вводится параллельно коже на 1 см, рабочие электроды вводятся до соприкосновения с костью черепа. Рабочий электрод (exploring electrode, или «электрод для исследований»), расположенный на поверхности головы, на открытой поверхности мозга или погруженный внутрь мозга, предназначен для изучения биоэлектрической активности данного участка мозга; как правило, рабочий электрод соединяется с первым входом усилителя. Схема расположения электродов представлена на рисунках с замерами расстояния до головного мозга.
5. Требования к условиям проведения исследований.
5.1. Необходимая температура, где находится обследуемый, должна быть 20–22 градуса. В день исследования не рекомендуется применение медикаментов. За три дня до снятия ЭЭГ необходимо отменить барбитураты, транквилизаторы, бромиды и другие препараты, изменяющие функциональное состояние центральной нервной системы. Препараты, используемые для седативного эффекта/анестезии, изменяют ЭЭГ (Dennis O’Brien, 2002). Некоторые общие анестезирующие средства вызывают потенциалы действия и таким образом могут путать интерпретацию (В Cobb W A (ed), 1983). В случаях, когда отмена лекарственной терапии невозможна, должна быть сделана запись с указанием названия лекарственного препарата, дозы, времени и способа приема.
5.2. Проводить исследование в положении лежа не обязательно, оно может проводиться сидя. Во время исследования необходимо исключение посторонних раздражителей. Животное фиксируется с помощью ассистентов или сидит самостоятельно.
5.3. Регистрация проводится не менее 10–20 минут. При необходимости может проводиться суточное наблюдение.
6. Обязательный комплекс функциональных нагрузок.
6.1. Ритмическая фотостимуляция (РФС). Для подачи вспышек света используют стандартный фотостимулятор с энергией вспышки 0,24–0,35 Дж и длительностью 50 мкс.РФС проводится с частотой от 2 до 36 Гц и с интервалами между сериями 5–7 с. При РФС необходимо использовать все частоты стимуляции, так как в диапазоне 8–26 Гц наиболее часто возбуждается фотогенная эпилептическая активность. Для возбуждения эпилептической активности следует плавно изменять частоту стимуляции от 2 Гц до 30– 50 Гц и обратно несколько раз.
6.2. Фармакологические пробы chlorpromazine (2.2 mg/kg) для увеличения вероятности регистрации пароксизмальных паттернов у собак с эпилепсией (Holliday TA, Cunningham JG, Gutnick MJ, 1970). Это не провоцирует возникновения эпилептической активности у нормальных собак, хотя отдаленное воздействие phenothiazines (по некоторым данным) вызывало в ЭЭГ у психиатрических больных появление эпилептической активности (Takahashi T, 1987), Вызывающие судороги препараты используются как провокационные средства и у человека (Foutz AS, Mitler MM, 1980). Фармакологическая проба с пропофолом.
6.3. Фоностимуляция в тех же режимах, что и фотостимуляция.
Расшифровка ЭЭГ
Алгоритм описания ЭЭГ
Необходимо учесть, что для наиболее полного извлечения информации при анализе ЭЭГ и ее описании необходимо пользоваться унифицированным алгоритмом описания ЭЭГ.
1. Паспортная часть: номер ЭЭГ, дата исследования, кличка, порода, возраст, клинический диагноз или синдромы.
2. Описание ЭЭГ покоя.
2.1. Выраженность бета-активности: отсутствует, выражена вспышками (указать длительность вспышки и длительность интервалов между вспышками), выражена регулярной компонентой.
2.2. Распределение бета-активности.
2.2.1. Область доминирования бета-активности указывают на основании сопоставления использованных методов отведения биоэлектрической активности. Должны быть использованы следующие методы: биполярные отведения с осуществлением связи между электродами по сагиттальным и фронтальным линиям по методу обратных фаз по большим и малым межэлектродным расстояниям, монополярные отведения с усредненным электродом по Голдману.
2.2.2. Симметрию бета-активности оценивать можно только при значительной асимметрии. Определяют симметрию бета-активности по амплитуде и частоте в симметричных участках мозга на монополярных монтажных схемах регистрации ЭЭГ с применением усредненного электрода по Голдману, наличие высокоамплитудного бета- ритма с его локализацией и амплитудой, частотой.
2.2.3. Частота альфа-ритма, ее стабильность.
2.3. Описание альфа-активности (альфа-ритма). Область доминирования, симметрию только при значительной асимметрии.
2.4. Описание генерализованной (диффузной) активности.
2.4.1. Частотная характеристика.
2.4.2. Амплитуда.
2.4.3. Топическая диагностика фокуса или основного очага генерализованной активности.
2.5. Описание очаговых изменений ЭЭГ.
2.5.1. Топическая диагностика очага поражения.
2.5.2. Ритм (активность) локальных изменений.
2.5.3.Причины искажения локальных изменений ЭЭГ.
2.5.4. Количественная характеристика изменений: частота, амплитуда, индекс.
3. Описание реактивной (активационной) ЭЭГ.
3.1. Одиночная вспышка света (ориентировочная нагрузка).
3.1.1. Характер изменений биоэлектрической активности: депрессия альфа-ритма, экзальтация альфа-ритма, другие изменения частоты и амплитуды.
3.1.2. Топическое распределение изменений биоэлектрической активности.
3.1.3. Длительность изменений биоэлектрической активности.
3.1.4. Скорость угашения ориентировочной реакции при применении повторных раздражителей.
3.1.5. Наличие и характер вызванных ответов: отрицательные медленные волны, появление высокоамплитудного бета-ритма.
3.2. Ритмическая фотостимуляция (РФС).
3.2.1. Диапазон усвоения ритма.
3.2.2. Характер реакции усвоения ритма (РУР).
3.2.3. Амплитуда усвоенного ритма по отношению к фоновой активности: выше фона (отчетливая), ниже фона (неотчетливая).
3.2.4. Длительность РУР по отношению ко времени стимуляции: кратковременная, длительная, длительная с последствием.
3.2.5. Симметричность по полушариям.
3.2.6. Топическое распределение РУР.
3.3. Топика появившихся изменений.
3.3.1. Количественная характеристика изменений: частота, амплитуда.
3.3.2. Характер возбуждаемой активности: спонтанные волны, вызванные ответы.
3.4. Фармакологические нагрузки.
3.4.1. Концентрация воздействия (в мг на 1 кг массы тела пациента).
3.4.2. Время от начала воздействия до появления изменений биоэлектрической активности.
3.4.3. Характер изменений биоэлектрической активности.
3.4.4. Количественная характеристика изменений: частота, амплитуда, длительность.
4. Заключение.
4.1. Оценка тяжести изменений ЭЭГ. Изменения ЭЭГ в пределах нормы, умеренные, средней тяжести, значительные изменения, тяжелые изменения ЭЭГ.
4.2. Локализация изменений.
4.3. Клиническая интерпретация.
4.4. Оценка общего функционального состояния мозга.
Что такое референтный электрод
а) Нейрофизиологические основы электроэнцефалографии (ЭЭГ). С момента своего изобретения электроэнцефалография остается уникальным методом, позволяющим оценивать состояние коры больших полушарий. Она служит важным дополнением к данным анамнеза, осмотра и лучевых методов диагностики.
После установки небольших дисковых электродов на волосистую часть головы становится возможной регистрация электрических колебаний мощностью 20-100 мкВ. Результат записи этих колебаний называют электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Данные электрические колебания — результат совместной активности пирамидных нейронов коры головного мозга, которые расположены в виде радиальных скоплений, ориентированных кнаружи.
Для регистрации ЭЭГ имеют значение нейроны, расположенные под поверхностью извилин коры. По мере изменения мембранного потенциала возникает электрический диполь (расположенные рядом друг с другом области с противоположным зарядом). Возникновение диполя ведет к тому, что электрический потенциал поля в виде тока распространяется и через внеклеточное пространство, и через сами нейроны. В ходе записи ЭЭГ регистрируют часть тока, которая проходит через внеклеточное пространство. Изменения силы и плотности этих электрических сигналов и приводит к появлению характерных синусоидальных волн.
Колебания ЭЭГ, измеряемые в микровольтах (мкВ), предположительно становятся следствием реципрокного возбуждающего и тормозящего взаимодействия соседних групп нейронов коры больших полушарий.
Схема, на которой показано, какой вклад в формирование внеклеточноного потенциала поля вносят отдельные возбуждающие и тормозящие синаптические токи.
Для изучения состояния внутри- и внеклеточной среды используют микропипетки.
(А) Внутриклеточная регистрация. Возбуждающий синапс генерирует быстрый возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) на синаптическом конце дендрита, а на его теле—более медленный ВПСП меньшей амплитуды.
Внеклеточная регистрация. Источник (положительный) возбуждающего синаптического потенциала направлен наружу через мембрану проксимального конца дендрита и его тела и внутрь клетки у синаптического окончания.
(Б) Работа тормозящего синапса происходит противоположным образом. Тормозящий постсинаптический потенциал (ТПСП) связан с источником тока у синаптического окончания вдоль тела и проксимального конца дендрита. 
б) Методика выполнения электроэнцефалографии (ЭЭГ). После тщательной подготовки кожи волосистой части головы, что необходимо для плотного прилегания электродов, последние размещают на голове в соответствии с Международной системой размещения электродов «10-20» (с модифицированной комбинаторной номенклатурой), согласно которой поверхность головы подразделяют на несколько участков.
Расположение поверхностных электродов на голове.
Буквы: Fp—лобный полюсный; F—лобный; Т—височный; Р—теменной; С—коронарный; О—затылочный; Z—срединный.
Числа: нечетные—левая половина; четные—правая половина. А1, А2—референтные электроды.
Запись ЭЭГ выполняют со всех точек одновременно. Измеряют разницу потенциалов между парами электродов (в большинстве случаев), которую затем записывают в виде отдельного канала или кривой. Часто одномоментно с ЭЭГ выполняют другие электрофизиологические исследования [например, электрокардиограмму (ЭКГ) и/или поверхностную электромиографию (ЭМГ)].
Если при записи используют различные пары электродов, монтаж (результат) называют биполярным. Если в парах один из электродов устанавливают на определенную референтную область (ушная раковина, сосцевидный отросток), такой монтаж называют референциальным.
На рисунке ниже представлены нормальные кривые ЭЭГ.
(A) Биполярная регистрация. Используют последовательность соседних пар электродов. В качестве примера приведены только четыре кривых.
(Б) Референтная регистрация. В данном примере референтный электрод крепят к ушной раковине. В качестве примера вновь приведены только четыре кривых. 
Нормальная ЭЭГ, полный набор волн, обозначенных в соответствии с номенклатурой, приведенной на рисунке выше.
(Одновременно пациенту была выполнена ЭКГ).
Обратите внимание на низкую амплитуду (20 мВ или меньше) и высокую частоту волн этого двухсекундного примера.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 1.3.2021
Методы исследования в клинической неврологии и нейрохирургии
Электроэнцефалография
1. Требования к оборудованию ЭЭГ-лаборатории.
Лаборатория для ЭЭГ-исследований должна по возможности состоять из звукоизолированной, светоизолированной, электроэкранированной комнаты, где размещается электроэнцефалограф, стимулирующая и анализирующая аппаратура.
2. Требования к аппаратуре.
2.1. Четырехканальные электроэнцефалографы непригодны для диагностических целей, так как позволяют выявлять только грубые изменения, генерализованные по всей конвекситальной поверхности. Восьми-двенадцатиканальные электроэнцефалографы пригодны только для общих диагностических целей. С их помощью возможна оценка общего функционального состояния и выявление грубой очаговой патологии. На электроэнцефалографах, имеющих 16 и более каналов регистрации, возникает новое качество – появляется возможность наблюдать за биоэлектрической активностью всей конвекситальной поверхности мозга одновременно, что позволяет проводить самые тонкие исследования. Желательно использовать компьютерные энцефалографы, так как они не требуют экранированного помещения, запись энцефалограммы производится сразу во всех необходимых монтажах, компьютерная обработка помогает лучше и точнее описать энцефалограмму.
3. Требования к электродам и их расстояниям на конвекситальной поверхности.
3.1. Электроды не должны иметь собственного потенциала.
3.2. Количество электродов, наложенных на конвекситальную поверхность, должно быть не менее 8.
3.3. Можно использовать только игольчатые электроды.
3.4. Референтный электрод находится на наибольшем расстоянии от головного мозга.
Референтный электрод – электрод, относительно которого измеряются величины колебаний биопотенциалов, происходящие на другом (рабочем) электроде. Референтный электрод обычно соединяется со вторым входом усилителя и несет на себе некоторый потенциал. Референциальное отведение (referential derivation) – запись ЭЭГ в условиях, когда один электрод отведения является рабочим, расположенным в непосредственной близости или внутри мозга, а другой – референтным, расположенным на некотором удалении от мозга, например на ухе.
Расположение референтного электрода изображено на рис. 1, 2, 3, 4; данное расположение наиболее удобно, так как референтный электрод находится в наибольшем удалении. Референтный электрод вводится параллельно коже на 1 см, рабочие электроды вводятся до соприкосновения с костью черепа. Рабочий электрод (exploring electrode, или «электрод для исследований»), расположенный на поверхности головы, на открытой поверхности мозга или погруженный внутрь мозга, предназначен для изучения биоэлектрической активности данного участка мозга; как правило, рабочий электрод соединяется с первым входом усилителя. Схема расположения электродов представлена на рисунках с замерами расстояния до головного мозга.
5. Требования к условиям проведения исследований.
5.1. Необходимая температура, где находится обследуемый, должна быть 20–22 градуса. В день исследования не рекомендуется применение медикаментов. За три дня до снятия ЭЭГ необходимо отменить барбитураты, транквилизаторы, бромиды и другие препараты, изменяющие функциональное состояние центральной нервной системы. Препараты, используемые для седативного эффекта/анестезии, изменяют ЭЭГ (Dennis O’Brien, 2002). Некоторые общие анестезирующие средства вызывают потенциалы действия и таким образом могут путать интерпретацию (В Cobb W A (ed), 1983). В случаях, когда отмена лекарственной терапии невозможна, должна быть сделана запись с указанием названия лекарственного препарата, дозы, времени и способа приема.
5.2. Проводить исследование в положении лежа не обязательно, оно может проводиться сидя. Во время исследования необходимо исключение посторонних раздражителей. Животное фиксируется с помощью ассистентов или сидит самостоятельно.
5.3. Регистрация проводится не менее 10–20 минут. При необходимости может проводиться суточное наблюдение.
6. Обязательный комплекс функциональных нагрузок.
6.1. Ритмическая фотостимуляция (РФС). Для подачи вспышек света используют стандартный фотостимулятор с энергией вспышки 0,24–0,35 Дж и длительностью 50 мкс.РФС проводится с частотой от 2 до 36 Гц и с интервалами между сериями 5–7 с. При РФС необходимо использовать все частоты стимуляции, так как в диапазоне 8–26 Гц наиболее часто возбуждается фотогенная эпилептическая активность. Для возбуждения эпилептической активности следует плавно изменять частоту стимуляции от 2 Гц до 30– 50 Гц и обратно несколько раз.
6.2. Фармакологические пробы chlorpromazine (2.2 mg/kg) для увеличения вероятности регистрации пароксизмальных паттернов у собак с эпилепсией (Holliday TA, Cunningham JG, Gutnick MJ, 1970). Это не провоцирует возникновения эпилептической активности у нормальных собак, хотя отдаленное воздействие phenothiazines (по некоторым данным) вызывало в ЭЭГ у психиатрических больных появление эпилептической активности (Takahashi T, 1987), Вызывающие судороги препараты используются как провокационные средства и у человека (Foutz AS, Mitler MM, 1980). Фармакологическая проба с пропофолом.
6.3. Фоностимуляция в тех же режимах, что и фотостимуляция.
Расшифровка ЭЭГ
Алгоритм описания ЭЭГ
Необходимо учесть, что для наиболее полного извлечения информации при анализе ЭЭГ и ее описании необходимо пользоваться унифицированным алгоритмом описания ЭЭГ.
1. Паспортная часть: номер ЭЭГ, дата исследования, кличка, порода, возраст, клинический диагноз или синдромы.
2. Описание ЭЭГ покоя.
2.1. Выраженность бета-активности: отсутствует, выражена вспышками (указать длительность вспышки и длительность интервалов между вспышками), выражена регулярной компонентой.
2.2. Распределение бета-активности.
2.2.1. Область доминирования бета-активности указывают на основании сопоставления использованных методов отведения биоэлектрической активности. Должны быть использованы следующие методы: биполярные отведения с осуществлением связи между электродами по сагиттальным и фронтальным линиям по методу обратных фаз по большим и малым межэлектродным расстояниям, монополярные отведения с усредненным электродом по Голдману.
2.2.2. Симметрию бета-активности оценивать можно только при значительной асимметрии. Определяют симметрию бета-активности по амплитуде и частоте в симметричных участках мозга на монополярных монтажных схемах регистрации ЭЭГ с применением усредненного электрода по Голдману, наличие высокоамплитудного бета- ритма с его локализацией и амплитудой, частотой.
2.2.3. Частота альфа-ритма, ее стабильность.
2.3. Описание альфа-активности (альфа-ритма). Область доминирования, симметрию только при значительной асимметрии.
2.4. Описание генерализованной (диффузной) активности.
2.4.1. Частотная характеристика.
2.4.2. Амплитуда.
2.4.3. Топическая диагностика фокуса или основного очага генерализованной активности.
2.5. Описание очаговых изменений ЭЭГ.
2.5.1. Топическая диагностика очага поражения.
2.5.2. Ритм (активность) локальных изменений.
2.5.3.Причины искажения локальных изменений ЭЭГ.
2.5.4. Количественная характеристика изменений: частота, амплитуда, индекс.
3. Описание реактивной (активационной) ЭЭГ.
3.1. Одиночная вспышка света (ориентировочная нагрузка).
3.1.1. Характер изменений биоэлектрической активности: депрессия альфа-ритма, экзальтация альфа-ритма, другие изменения частоты и амплитуды.
3.1.2. Топическое распределение изменений биоэлектрической активности.
3.1.3. Длительность изменений биоэлектрической активности.
3.1.4. Скорость угашения ориентировочной реакции при применении повторных раздражителей.
3.1.5. Наличие и характер вызванных ответов: отрицательные медленные волны, появление высокоамплитудного бета-ритма.
3.2. Ритмическая фотостимуляция (РФС).
3.2.1. Диапазон усвоения ритма.
3.2.2. Характер реакции усвоения ритма (РУР).
3.2.3. Амплитуда усвоенного ритма по отношению к фоновой активности: выше фона (отчетливая), ниже фона (неотчетливая).
3.2.4. Длительность РУР по отношению ко времени стимуляции: кратковременная, длительная, длительная с последствием.
3.2.5. Симметричность по полушариям.
3.2.6. Топическое распределение РУР.
3.3. Топика появившихся изменений.
3.3.1. Количественная характеристика изменений: частота, амплитуда.
3.3.2. Характер возбуждаемой активности: спонтанные волны, вызванные ответы.
3.4. Фармакологические нагрузки.
3.4.1. Концентрация воздействия (в мг на 1 кг массы тела пациента).
3.4.2. Время от начала воздействия до появления изменений биоэлектрической активности.
3.4.3. Характер изменений биоэлектрической активности.
3.4.4. Количественная характеристика изменений: частота, амплитуда, длительность.
4. Заключение.
4.1. Оценка тяжести изменений ЭЭГ. Изменения ЭЭГ в пределах нормы, умеренные, средней тяжести, значительные изменения, тяжелые изменения ЭЭГ.
4.2. Локализация изменений.
4.3. Клиническая интерпретация.
4.4. Оценка общего функционального состояния мозга.