ما هو مخطط كهربية الدماغ؟ (EEG)
مخطط كهربية الدماغ (EEG) هو اختبار يستخدم لتسجيل وتقييم النشاط الكهربيولوجي للمخ. يتم الحصول على الإمكانات الكهربائية من خلال أقطاب كهربائية موجودة في فروة رأس المريض.
يمكن طباعة السجلات على ورقة متحركة من خلال مخطط كهربية الدماغ أو يمكن عرضها على الشاشة. يمكن قياس النشاط الكهربائي للدماغ في الظروف القاعدية للراحة أو الاستيقاظ أو النوم.
يستخدم مخطط كهربية الدماغ لتشخيص الصرع واضطرابات النوم واعتلال الدماغ والغيبوبة وموت الدماغ ، من بين العديد من الاستخدامات الأخرى. يمكن استخدامه أيضًا في البحث.
كان يستخدم من قبل للكشف عن اضطرابات الدماغ البؤرية مثل الأورام أو السكتة الدماغية. في الوقت الحاضر يتم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي (CT).
تاريخ موجز لرسم الدماغ
يبدأ تاريخ مخطط كهربية الدماغ في عام 1870 ، عندما قام فريستش وهيتزيج ، أطباء الجيش البروسي ، بالتحقيق في أدمغة عسكرية. تم اكتشاف هذه في معركة سيدان. سرعان ما أدركوا أنه من خلال تحفيز بعض المناطق الدماغية مع التيار الكلفاني ، تم إنشاء حركات في الجسم.
ومع ذلك ، كان في عام 1875 عندما أكد الطبيب ريتشارد بيرميك كاتون أن الدماغ ينتج تيارات كهربائية. كان ذلك بفضل دراسته مع الفئران والقردة. في وقت لاحق ، سمح هذا لأخصائي الأمراض العصبية فيرير بتجربة "التيار فارادي" ، ووضع وظائف الحركية في الدماغ.
في عام 1913 ، كان فلاديمير برافيتش نيمينسكي أول من قام بما أسماه "البرنامج الكهربائي" ، حيث فحص الجهاز العصبي للكلب. حتى تلك اللحظة ، تم إجراء جميع الملاحظات على العقول المكشوفة ، حيث لم تكن هناك إجراءات تكبير وصلت إلى داخل الجمجمة.
في عام 1920 ، بدأ هانز بيرغر في تجربة البشر ، وبعد 9 سنوات ، ابتكر طريقة لقياس النشاط الكهربائي للمخ. لقد صاغ مصطلح "مخطط كهربية الدماغ" لوصف تسجيل التقلبات الكهربائية في الدماغ.
كان طبيب الأعصاب الألماني هو الذي اكتشف "إيقاع بيرغر". وهذا هو ، "موجات ألفا" الحالية ، والتي تتكون من التذبذبات الكهرومغناطيسية التي تأتي من النشاط الكهربائي المتزامن للمهاد.
بيرغر ، على الرغم من اكتشافه الكبير ، لا يمكنني التقدم في هذا الأسلوب بسبب معرفته التقنية المحدودة.
في عام 1934 ، تمكن أدريان وماثيوز ، في مظاهرة في جمعية علم وظائف الأعضاء (كامبريدج) ، من التحقق من "إيقاع بيرغر". تقدم هؤلاء المؤلفون بتقنيات أفضل وأظهروا أن إيقاع منتظم وواسع من 10 نقاط في الثانية الواحدة لم تنشأ من الدماغ بأكمله ، ولكن من المناطق البصرية من الارتباط.
في وقت لاحق ، أكد فريدريك جولا أنه في بعض الأمراض كانت هناك تغييرات في التذبذبات الإيقاعية لنشاط الدماغ.
سمح هذا التقدم الكبير في دراسة الصرع ، وأصبح يدرك صعوبة هذا الموضوع والحاجة إلى دراسة الدماغ بطريقة متكاملة. تمكن فيشر ولونباك في عام 1934 من تحديد قمم الصرع.
أخيرًا ، قام وليام جراي والتر ، خبير أمراض الأعصاب في أمريكا الشمالية في علم الإنسان الآلي ، بتطوير إصداراته الخاصة من مخطط كهربية الدماغ وتحسينات إضافية. بفضله ، أصبح من الممكن الآن اكتشاف أنواع مختلفة من موجات الدماغ ، من موجات ألفا إلى الدلتا.
كيف يعمل مخطط كهربية الدماغ؟
رسم القلب القياسي هو مسح غير مؤلم وغير مؤلم يتم عن طريق ربط الأقطاب الكهربائية بفروة الرأس بواسطة هلام موصل. لديها قناة تسجيل ، والتي تقيس الفرق في الجهد بين قطبين. عادة ما تستخدم 16 إلى 24 خيوط.
يتم الجمع بين أزواج من الأقطاب الكهربائية خلق ما يسمى "المونتاج" ، والتي يمكن أن تكون ثنائية القطب (عرضية و طولية) و أحادي القطب (المرجعية). يستخدم التجميع ثنائي القطب لتسجيل فرق الجهد في مناطق نشاط الدماغ ، بينما يقارن القطب الأحادي منطقة الدماغ النشطة مع منطقة أخرى بدون نشاط أو نشاط محايد.
يمكن أيضًا قياس الفرق بين منطقة نشطة ومتوسط كل أو بعض الأقطاب النشطة.
يمكن استخدام الكهربية الغازية (داخل المخ) للدراسة بالتفصيل المناطق التي يصعب الوصول إليها مثل سطح الفص الصدغي.
أيضًا ، قد يكون من الضروري في بعض الأحيان إدخال أقطاب كهربائية بالقرب من سطح الدماغ للكشف عن النشاط الكهربائي للقشرة الدماغية. توجد الأقطاب الكهربائية عادة أسفل الجافية (إحدى طبقات السحايا) من خلال شق في الجمجمة.
يطلق على هذا الإجراء تخطيط كهربية القشرة ، ويستخدم لعلاج الصرع المقاوم للأبحاث.
هناك نظام موحد لوضع القطب الكهربائي الذي يعرف باسم "نظام 10-20". هذا يعني أن المسافة بين الأقطاب يجب أن تكون 10 ٪ أو 20 ٪ فيما يتعلق بالأمام (من الأمام إلى الخلف) أو محاور عرضية (من جانب واحد من الدماغ إلى الجانب الآخر).
يجب وضع 21 قطب كهربائي ، وسيتم توصيل كل قطب إلى مدخلات من مكبر للصوت التفاضلي. تقوم المكبرات بتمديد الجهد بين القطب النشط والقطب المرجعي بين 1000 و 100000 مرة.
في الوقت الحاضر ، إشارة التناظرية قيد الاستخدام وتستخدم مكبرات الصوت الرقمية. EEG الرقمية لديها مزايا كبيرة. على سبيل المثال ، يسهل تحليل وتخزين الإشارة. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح بتعديل المعلمات مثل عوامل التصفية والحساسية ووقت التسجيل والتجمعات.
يمكن تسجيل إشارات EEG باستخدام أجهزة مفتوحة المصدر مثل OpenBCI. من ناحية أخرى ، يمكن معالجة الإشارة بواسطة برنامج مجاني مثل EEGLAB أو Neomophysiological Biomarker Toolbox.
تتمثل إشارة دماغ الدماغ بالفرق في الإمكانات الكهربائية (dpd) بين نقطتين على سطح الجمجمة. كل نقطة هي القطب.
موجات الدماغ من مخطط كهربية الدماغ
يعمل دماغنا من خلال نبضات كهربائية تنتقل عبر الخلايا العصبية لدينا. يمكن أن تكون هذه النبضات إيقاعية أم لا ، وتُعرف باسم موجات المخ.
يتكون الإيقاع من موجة منتظمة ، لها نفس التشكل والمدة ، والتي تحافظ على ترددها الخاص.
تصنف الموجات وفقًا لتكرارها ، أي وفقًا لعدد المرات التي تتكرر فيها الموجة في الثانية ، ويتم التعبير عنها بالهرتز (Hz). الترددات لها توزيع طبوغرافي معين وتفاعلية. معظم إشارة الدماغ التي لوحظت في فروة الرأس تتراوح بين 1 و 30 هرتز.
من ناحية أخرى ، يتم قياس السعة أيضًا. يتم تحديد ذلك من خلال مقارنة المسافة بين خط الأساس وقمة الموجة. يمكن أن تكون مورفولوجية الموجة حادة ، في الطرف ، في موجة موجة الموجة و / أو موجة موجة بطيئة حادة.
في مخطط كهربية الدماغ ، يمكن ملاحظة 4 نطاقات تردد رئيسية معروفة باسم ألفا وبيتا وثيتا ودلتا.
موجات بيتا
وهي تتألف من موجات عريضة ، يتراوح ترددها بين 14 و 35 هرتز ، وتظهر عندما نكون مستيقظين للقيام بأنشطة تتطلب جهداً عقليًا مكثفًا ، مثل القيام بامتحان أو دراسة.
موجات ألفا
فهي ذات سعة أكبر من سابقاتها ، ويتذبذب ترددها بين 8 و 13 هرتز ، وهي تنشأ عندما يرتاح الشخص ، دون بذل جهود ذهنية مهمة. تظهر أيضًا عندما نغلق أعيننا أو نحلم أحلام اليقظة أو نؤدي أنشطة تلقيناها تلقائيًا.
موجات ثيتا
لديهم سعة أكبر ولكن تردد أقل (بين 4 و 8 هرتز). إنها تعكس حالة من الاسترخاء الكبير ، قبل بداية النوم. على وجه الخصوص ، يرتبط بالمراحل الأولى من الحلم.
موجات دلتا
هذه الموجات لديها أدنى تردد للجميع (بين 1 و 3 هرتز). ترتبط بمراحل نوم أعمق (المرحلة 3 و 4 ، حيث لا تحلم عادة).
كيف يتم تنفيذ مخطط كهربية الدماغ؟
لإجراء EEG ، يحتاج المريض إلى الاسترخاء ، في بيئة مظلمة بأعين مغلقة. عادة ما تستغرق حوالي 30 دقيقة.
في البداية ، يتم إجراء اختبارات التنشيط مثل التحفيز الضوئي المتقطع (تطبيق محفزات ضوئية بترددات مختلفة) أو التنفس الزائد (التنفس عن طريق الفم بانتظام وعمق لمدة 3 دقائق).
يمكن أن تحفز أيضًا على النوم أو على العكس من ذلك إبقاء المريض مستيقظًا. هذا يعتمد على ما ينوي الباحث ملاحظته أو التحقق منه.
كيف يتم تفسيرها؟
لتفسير مخطط كهربية الدماغ ، من الضروري معرفة النشاط الطبيعي للمخ وفقًا لعمر وحالة المريض. من الضروري أيضًا فحص القطع الفنية والمشاكل التقنية المحتملة لتقليل أخطاء الترجمة الشفوية.
قد يكون رسم المخ الكهربائي غير طبيعي إذا كان هناك نشاط صرعي (يشير إلى وجود عملية صرع). هذا يمكن أن يكون مترجم ، معمم أو مع نمط معين وغير عادي.
يمكن أن يكون غير طبيعي أيضًا عند عرض الموجات البطيئة في منطقة معينة. أو ، تم العثور على عدم التزامن المعمم. يمكن أن تحدث التشوهات أيضًا في السعة أو عندما يكون هناك أثر ينحرف عن المعدل الطبيعي.
حاليًا ، تم تطوير تقنيات أخرى أكثر تقدماً مثل مراقبة EEG بالفيديو ، و EEG الإسعافية ، والقياس عن بعد ، ورسم خرائط الدماغ ، وكذلك تخطيط كهربية الدماغ.
أنواع مخطط كهربية الدماغ
هناك أنواع مختلفة من مخطط كهربية الدماغ مدرجة أدناه:
مخطط كهربية القلب الأساسي
يتم إجراؤه عندما يكون المريض في حالة من اليقظة ، لذلك لا يلزم إعداده. لتجنب استخدام المنتجات التي قد تؤثر على الاستكشاف ، يتم إجراء تنظيف جيد لفروة الرأس.
مخطط كهربية الدماغ في فترة الحرمان من النوم
فمن الضروري إعداد سابق. يجب أن يكون المريض مستيقظًا لمدة 24 ساعة قبل اكتماله. يتم ذلك من أجل تتبع آثار الفسيولوجية لمراحل النوم من أجل اكتشاف الحالات الشاذة التي لا يمكن الحصول عليها من خلال EEG القاعدي.
فيديو الكهربائي
إنه مخطط كهربية عادي ، لكن ميزته المميزة هي أن المريض يتم تصويره بالفيديو أثناء العملية. والغرض منه هو الحصول على سجل بصري وكهربائي لمراقبة ما إذا كانت الأزمات أو الأزمات الزائفة تظهر.
مخطط دماغ موت الدماغ
إنها تقنية ضرورية لمراقبة النشاط القشري الدماغي أو غيابه. هذه هي الخطوة الأولى لما يسمى بـ "بروتوكول موت الدماغ". من الضروري بدء تشغيل الجهاز لاستخراج و / أو زرع الأعضاء.
التطبيقات السريرية لرسم المخ
يتم استخدام مخطط كهربية الدماغ في مجموعة واسعة من الحالات السريرية والعصبية. فيما يلي بعض استخداماته:
كشف الصرع
يعد التخطيط الدماغي في حالات الصرع أمرًا أساسيًا للتشخيص ، لأنه يجعل من الممكن التمييز بينه وبين الأمراض الأخرى مثل الأزمات النفسانية أو الإغماء أو اضطرابات الحركة أو الصداع النصفي.
كما أنه يعمل على تصنيف متلازمة الصرع ، وكذلك للسيطرة على تطورها وفعالية العلاج.
كشف اعتلال الدماغ
التهاب الدماغ ينطوي على تلف أو عطل في الدماغ. بفضل مخطط كهربية الدماغ ، يمكن معرفة ما إذا كانت بعض الأعراض ناتجة عن مشكلة في الدماغ "عضوية" ، أو هي نتيجة لاضطرابات نفسية أخرى.
السيطرة على التخدير
مخطط كهربية الدماغ مفيد للتحكم في عمق التخدير ، ومنع المريض من الدخول في غيبوبة أو الاستيقاظ.
مراقبة وظائف المخ
التخطيط الدماغي ضروري في وحدات العناية المركزة للسيطرة على وظائف المخ. نوبات خاصة ، وتأثير المهدئات والتخدير في المرضى الذين يعانون من غيبوبة مستحثة ، وكذلك للتحقق من تلف المخ الثانوي. على سبيل المثال ، ما يمكن أن يحدث في نزيف تحت العنكبوتية.
الكشف عن عمل غير طبيعي
يتم استخدامه لتشخيص التغيرات غير الطبيعية في الجسم التي يمكن أن تؤثر على الدماغ. عادة ما يكون إجراءً ضروريًا لتشخيص أو مراقبة أمراض المخ مثل الزهايمر أو صدمات الرأس أو الالتهابات أو الأورام.
قد تكون بعض أنماط تخطيط الدماغ الكهربائي ذات أهمية لتشخيص بعض الأمراض. على سبيل المثال ، التهاب الدماغ الهربسي ، نقص الأكسجين الدماغي ، التسمم بالباربيتورات ، اعتلال الدماغ الكبدي ، أو مرض كروتزفيلد جاكوب.
تحقق من نمو المخ المناسب
في المواليد الجدد ، يمكن لـ EEG توفير معلومات حول الدماغ لتحديد الحالات الشاذة المحتملة وفقًا لحياتهم.
تحديد غيبوبة أو موت الدماغ
مخطط كهربية الدماغ ضروري لتقييم حالة وعي المريض. أنه يوفر بيانات عن كل من التشخيص ودرجة بطء نشاط الدماغ. لذلك ، فإن انخفاض وتيرة تشير إلى انخفاض في مستوى الوعي.
ويسمح لنا أيضًا بمراقبة ما إذا كان نشاط الدماغ مستمرًا أو غير مستمر ، ووجود نشاط صرعي (يشير إلى تشخيص أسوأ) والتفاعلية مع المنبهات (مما يدل على عمق الغيبوبة).
بالإضافة إلى ذلك ، من خلاله يمكن التحقق من وجود أنماط النوم (وهي نادرة عندما تكون الغيبوبة أعمق).
الأمراض في الحلم
تخطيط كهربية الدماغ مهم للغاية لتشخيص وعلاج أمراض النوم المتعددة. يمكن فحص المريض أثناء النوم ومراقبة خصائص موجات الدماغ.
الاختبار الأكثر استخداما لدراسات التربة هو علم القياس. هذا ، بالإضافة إلى تضمين مخطط كهربية الدماغ ، يسجل المريض في وقت واحد على الفيديو. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح بتحليل نشاطه العضلي ، حركات التنفس ، تدفق الهواء ، تشبع الأكسجين ، إلخ.
بحث
يتم استخدام مخطط كهربية الدماغ في التحقيق. خاصة في علم الأعصاب ، علم النفس المعرفي ، علم النفس العصبي والنفسي. في الواقع ، فإن العديد من الأشياء التي نعرفها حاليًا عن دماغنا ترجع إلى إجراء أبحاث باستخدام مخطط كهربية الدماغ.
