Эпилептиформная активность на ЭЭГ

Эпилептиформная активность или разряды (англ. epileptiform discharges)  — это интерпретативный термин, обозначающий определенные типы колебаний и графоэлементы ЭЭГ, характерные для людей, страдающих эпилепсией, или наблюдаемые у животных с экспериментальными эпилептическими проявлениями.

⚠️Cинонимы, не рекомендуемые к использованию международной терминологией: эпилептическая, эпилептоидная, судорожная, конвульсивная, пароксизмальная, эпиподобная, эпиактивность.

Как правило, этот термин применяется к характеристике интерактальной активности мозга, т.е. в период между приступами. Поскольку связь определенной ЭЭГ активности с наличием эпилепсии у исследуемого носит вероятностный характер, применяется корректно осторожный термин «эпилептиформная», а не «эпилептическая». Последний термин можно использовать, когда картина ЭЭГ и состояние больного не вызывает сомнений относительно наличия у него эпилепсии.

Различные варианты нормального фонового ритма, многочисленные артефакты, а также изменения на ЭЭГ, не имеющие определенного клинического значения, могут напоминать интериктальные эпилептиформные разряды, что приводит к ошибочной гипердиагностике эпилепсии.

Характеристика эпилептиформной активности

Для количественной и объективной оценки ЭЭГ каждый графоэлемент может быть описан рядом параметров: типом, амплитудным максимумом, симметричностью, продолжительностью и др.

➥Более подробно: Визуальные характеристики ЭЭГ

Типы разрядов

Иерархическая классификация эпилептиформных разрядов

SW = комплекс спайк-волна, PSW = комплекс полиспайк-волна, PS = полиспайк, R = регулярные, IR = нерегулярные

Эпилептиформная активность классифицируется на три типа:

  1. фрагменты (длительность <2 с)
  2. пароксизмы (длительность ≥2 с)1
  3. очаговые разряды (ограниченные одной долей мозга или частью доли)

Фокальная (очаговая) эпилептиформная активность может иметь различную связь с клиническими проявлениями эпилепсии. Например, спайки в центральных, теменных и затылочных областях в целом имеют более доброкачественный характер, чем при их лобной или височной локализации, и имеют относительно более низкий эпилептогенный потенциал при отсутствии структурного поражения.

При генерализованной эпилепсии эпилептиформные разряды обычно перемежаются с некоторым количеством генерализованных синхронных вспышек медленных волн.

Бифронтальные разряды (как симметричные, так и асимметричные) относятся к фрагментам фронтальной экспрессии генерализованной эпилептиформной активности и не классифицируются как очаговые.

Амплитудный максимум

Амплитуда волны измеряется от пика до пика и выражается в микровольтах. Когда максимальная амплитуда осциллограммы зашкаливает в отведениях F3, F4 и Fz, она маркируется как фронто-центральный максимум. Аналогично, Fp1, F3, Fp2, F4 и O1, O2 определяются как фронто-полярные и затылочные максимумы соответственно.

Амплитудная симметрия

Канал ЭЭГ, показывающий максимальную амплитуду эпилептиформных разрядов, берется за эталон и сравнивается с тем же каналом в противоположном полушарии. Более 50% разницы амплитуд между полушариями принимается за амплитудную асимметрию.

Длительность эпилептиформной активности

Длительность измеряется от начала первого пика или полиспайка до конца последней волны и выражается в секундах.

Регулярность пароксизмов

Генерализованные пароксизмы определяются как нерегулярные, когда вместо регулярных ритмических иктальных разрядов имеются медленные волны или комплексы различной частоты и/или морфологии, или короткие (<1 с), кратковременные прерывания судорожных приступов.2

Морфология

Классический отрицательный пик/-ки, сопровождаемый куполообразной волной, основанный на визуальном анализе, рассматривался как типичная морфология. Волны без спайков и спайков поверх волны считаются нетипичными. Когда ≥50% разрядов пароксизма имеют аномальную морфологию, он классифицировался как пароксизм аномальной морфологии.

Фотопароксизмальный ответ

Генерализованные спайко-волновые, полиспайк-волновые и/или полиспайковые разряды, вызванные прерывистой фотостимуляцией, определяются как фотопароксизмальный ответ (PPR).3 Когда PPR сохраняется после окончания стимуляции дольше чем 100 мс, его классифицируют как незатухающий.4 PPR мoжет отражать идиопатические, генетически детерминированные признаки, которые появляются на ЭЭГ при отсутствии
эпилептических приступов.

Чувствительность к закрытию глаз

Чувствительность к закрытию глаз определяли как эпилептиформные разряды, появляющиеся в течение 1–3 с после закрытия глаз и продолжающиеся 1–4 с, но не в течение всего периода с закрытыми глазами.5

Описание видов эпилептиформных нарушений на ЭЭГ


Основные виды эпилептиформной активности (Зенков Л.Р., 2002)
Основные виды эпилептиформной активности (Зенков Л.Р., 2002)

По стандартам глоссария Международной федерации обществ электроэнцефалографии к эпилептиформной активности отнесены:

Спайк (англ. spike) – это эпилептиформный разряд длительностью от 20 до 70 мс. Он считается относительно типичным для эпилепсии. Спайк определяется как пароксизмальный потенциал (т.е. внезапно возникший на фоне), который имеет очень резкий контур и подъем имеет более крутой наклон, чем спад.  Спайки могут возникать как изолированно, так и в группах из двух или более, формируя полиспайки.

ЭЭГ-спайки в затылочной области

(A) Спайки в затылочной области (стрелки) видны над билатерильными затылочными областями с более высокой амплитудой слева у 6-летнего ребенка с поздним началом детской затылочной эпилепсии. (B) При кольцевом монтаже наблюдается изменение фазы в точке O1 (стрелка)

Спайк-волновой комплекс (англ. spike-wave complex) состоит из двух компонентов – спайка и сопровождающей его медленный потенциал низкого напряжения. Спайко-волновой комплекс характеризуется отрицательным пиком с длительностью 20–70 мс, за которым следует отрицательная медленная волна (длительность около 200 мс).

Спайк-волновые комплексы при отсутствии приступа

Ребенок с эпизодом «замирания» - остановки взора. Вы можете сосчитать три пиковых и волновых комплекса в секунду (3 Гц пика и волны) (отмечено линией). До и после пиковых волновых комплексов можно оценить чистый PDR 11 Гц (стрелка)

3-Гц комплексы спайк-волна – вспышки спайк-волн с регулярной частотой повторения от 2,5 до 3,5 Гц . Генерализованные спайк-волны с частотой 3 Гц тесно коррелируют с абсансами.

Аналогичным является генерализованный спайк-волновой комплекс, регистрируемый у пациентов без эпилепсии. В этом случае комплекс находится в полосе частот 3 Гц. Разряд относительно высокого напряжения (скажем, 200–300 мкВ или более), и медленная волна обычно имеет более высокую амплитуду, чем спайк. И спайк, и волна являются отрицательными.

Полиспайки (англ. polyspikes) – это серия спайков (с длительностью каждого пика 20–70 мс). Если за полиспайком следует отрицательная медленная волна, то это назывался полиспайк-волновым комплексом.6

Разновидностью является генерализованный нерегулярный полиспайк-волновой разряд с частотой 4–6 Гц, характерный для ювенильной миоклонической эпилепсии (англ. juvenile myoclonic epilepsy; JME). Спайко-волновые комплексы также встречаются на частотах, отличных от 3 Гц. Также выделяют медленную спайковую волну (1,5–2,5 Гц), которая встречается при синдроме Леннокса – Гасто (англ. Lennox–Gastaut syndrome; LGS) и иногда обобщается с бифронтальным перевесом.

Комплексы полиспайк-медленная волна (англ. polyspike-and-slow-wave complex) – такой же, как комплекс спайк-медленная волна, но с 2 или более пиками, связанными с одной или несколькими медленными волнами.

Полиспайк; волна; генерализованный полиспайк
Комплекс полиспайк-медленная волна

ЭЭГ ребенка с GTCC с частотой 3 Гц генерализованный полиспайк и следующая после него медленная волна в течение 3-х секунд (линия).

Острые волны (англ. sharp wave) – эпилептиформные разряды длительностью от 70 до 200 мс, колебания потенциала с расширенным основанием и острой вершиной с различной амплитудой (≥20-200 мкВ). Существуют одно-или двухфазные, одиночные, групповые или множественные острые волны. Следует отличать острые волны от пиков (спайков), имеющих сходную форму, но меньшую длительность. По продолжительности граница между спайками и острыми волнами несколько произвольна, а клиническое значение не столь различимо; однако некоторые эпилептические синдромы имеют характерные эпилептиформные потенциалы. Если за острой волной следует медленная волна, то это называется комплексом острая волна-медленная волна.

Лобно-височные острые волны

Правые лобно-височные острые волны (прямоугольники) с максимальной негативностью (с обращением фазы) на F8 наблюдаются у 33-летней женщины с правым мезиальным височным склерозом

Комплексы острая волна-медленная волна (англ. sharp-and-slow-wave complex) – паттерн, состоящий из острой волны, за которой следует медленная волна (классически медленная волна имеет большую амплитуду, чем острая).

Вспышки, разряды и пароксизмы

Вспышка (англ. burst) – группа волн с внезапным появлением и исчезновением, четко отличающаяся от фоновой активности частотой, формой и/или амплитудой. Она является признаком патологии и не является синонимом термина «пароксизм» (вспышки α-волн, вспышки δ-волн).

Разрядом называется вспышка именно эпилептиформной активности.

Вспышки и разряды: 1 - вспышка заостренных α-волн высокой амплитуды; 2 - заостренные ß-волны высокой амплитуды; 3 - вспышка θ-волн; 4 - вспышка полиморфных колебаний; 5 - вспышка δ-волн; 6 - разряд острых волн; 7 - разряд спайков острых волн и комплексов спайк-волна (Зенков Л.Р., 2002)
Вспышки и разряды: 1 – вспышка заостренных α-волн высокой амплитуды; 2 – заостренные ß-волны высокой амплитуды; 3 – вспышка θ-волн; 4 – вспышка полиморфных колебаний; 5 – вспышка δ-волн; 6 – разряд острых волн; 7 – разряд спайков, острых волн и комплексов спайк-волна (Зенков Л.Р., 2002)

«Пароксизмальная активность» – более широкий и, следовательно, менее точный термин, чем «эпилептическая» или «эпилептиформная», включает ЭЭГ-феномены с совершенно различной специфичностью в отношении эпилепсии: запись самого припадка – «эпилептическая активность», запись межприступного периода, – «эпилептиформная активность».

Пароксизмальный – это ЭЭГ-феномен, возникающий внезапно, быстро достигающий максимума и внезапно заканчивающийся, четко отличающийся от фоновой активности.

Другие межприступные пароксизмальные волны

У пациентов с длительной эпилепсией и генерализованными припадками, возможно в стадии ремиссии, обычно наблюдаются генерализованные нерегулярные медленноволновые разряды, иногда с острыми компонентами. У пациентов без эпилепсии могут наблюдаться кратковременные ритмичные высоковольтные медленноволновые разряды частотой 3 Гц без сопутствующих им спайков. Такие разряды, вероятно, представляют собой форму фрустрации спайк-волновой активности частотой 3 Гц. Короткие, возможно, иктальные ритмические разряды (англ. brief potential ictal rhythmic discharges; BIRD) представляют собой очень короткие (<10 секунд) прогоны фокальной или генерализованной ритмической активности более 4 Гц без эволюции. Они обычно длятся 0,5–4 секунды. Они связаны с высоким риском судорог и сильно коррелируют с судорожным очагом. Эти разряды могут проявлять быструю бисинхронность и выглядеть обобщенно, даже если известен источник очага. Генерализованная пароксизмальная быстрая активность (англ. generalized paroxysmal fast activity; GPFA), которую можно рассматривать как тип BIRD, состоит из диффузной активности >12 Гц, часто с преобладанием во фронтальной области, которое обычно длится от 2 до 10 секунд. Эти спайки могут быть межприпадочными (иктальными), но тесная корреляция с клиническим поведением обоснована, так как тонические судороги могут быть едва различимы клинически. GPFA обычно наблюдается у пациентов с LGS во время сна.

Короткие, вероятно, иктальные ритмические разряды (BIRD)

Ритмическая 1,5-секундная тета-альфа-активность правого полушария (отмечено линией) у 25-летнего мужчины с фокальной эпилепсией, происхождение в правом полушарии

Генерализованная пароксизмальная быстрая активность (GPFA)

GPFA (отмечено линией) у 21-летней женщины с фокальной эпилепсией (припадки с поворотом головы вправо и разгибанием правой руки). Все ее эпилептиформные разряды кажутся генерализованными (как этот), вероятно, представляя быструю бисинхронию. В данном случае клинические корреляты отсутствовали

Клиническая значимость

В целом, обнаружение эпилептиформной активности ЭЭГ может помочь в классификации типа припадков, наблюдающихся у пациента.

  • Генерализованные припадки неочагового происхождения обычно ассоциированы с двусторонними синхронными вспышками спайков и комплексов спайк-волна (рис. 1).
  • Постоянная очаговая эпилептиформная активность коррелирует с парциальной, или очаговой, эпилепсией (рис. 2).
  • Передние височные спайки коррелируют со сложными парциальными эпилептическими припадками (рис. 3).
  • Роландические спайки коррелируют с простыми двигательными или чувствительными эпилептическими припадкам (рис. 4).
  • Затылочные спайки коррелируют с примитивными зрительными галлюцинациями или снижением зрения во время приступов (рис. 5).
Генерализованные тонико-клонические судороги. На электроэнцефалограмме регистрируются множественные билатеральные разряды спайков и комплексов спайк-волна
Рис. 1. Женщина, 35 лет. Генерализованные тонико-клонические судороги.

На электроэнцефалограмме регистрируются множественные билатеральные разряды спайков и комплексов спайк-волна

Речевые автоматизмы. На электроэнцефалограмме отмечаются очаг постоянной δ-активности в височных отделах левого полушария (F7) и билатеральные комплексы острая-медленная волна в лобных отделах
Рис. 2. Ребенок, 7 лет. Речевые автоматизмы.

На электроэнцефалограмме отмечаются очаг постоянной δ-активности в височных отделах левого полушария (F7) и билатеральные комплексы острая-медленная волна в лобных отделах

Парциальные приступы. На электроэнцефалограмме отмечается наличие пароксизмальной активности, представленной в виде групп δ-волн в височных отделах правого полушария и генерализованных билатеральных комплексов острая-медленная волна. По данным магнитно-резонансной томографии - множественные кисты в височно-теменных отделах
Рис. 3. Мужчина, 44 года. Парциальные приступы.

На электроэнцефалограмме отмечается наличие пароксизмальной активности, представленной в виде групп δ-волн в височных отделах правого полушария и генерализованных билатеральных комплексов острая-медленная волна. По данным магнитно-резонансной томографии - множественные кисты в височно-теменных отделах

Роландическая эпилепсия. Простые парциальные приступы с моторными феноменами в ночное время. Стадия ремиссии. На электроэнцефалограмме в затылочно-теменных отведениях (при биполярной записи) регистрируются комплексы острая-медленная волна (δ)
Рис. 4. Ребенок, 14 лет. Роландическая эпилепсия.

Простые парциальные приступы с моторными феноменами в ночное время. Стадия ремиссии. На электроэнцефалограмме в затылочно-теменных отведениях (при биполярной записи) регистрируются комплексы острая-медленная волна (δ)

Фокус эпилептиформной активности в правой затылочной области
Рис. 5. Фокус эпилептиформной активности в правой затылочной области

в отведениях Р4-А2 и Т6-А2 видны комплексы пик-волна 3,5-4,5 колебаний/с ß-активность высокой и средней частоты, амплитудой <10 мкВ. ß-Активность небольшой амплитуды (<10 мкВ) умеренно выражена в передних и височных отделах коры.

Интериктальные эпилептиформные разряды

Интериктальные эпилептиформные разряды представляют собой отдельную группу ЭЭГ-паттернов, которые характерны для пациентов с эпилепсией. Различные варианты нормального фонового ритма, многочисленные артефакты, а также изменения на ЭЭГ, не имеющие определенного клинического значения, могут напоминать интериктальные эпилептиформные разряды, что приводит к ошибочной гипердиагностике эпилепсии. Интериктальные эпилептиформные разряды имеют надежную связь с эпилепсией (встречаются при эпилепсии с частотой, достигающей клинически значимых значений). Хотя возможны выраженные различия по морфологии изменений на ЭЭГ как у разных пациентов, так и у одного больного, наиболее выраженные спайковые разряды на ЭЭГ не обязательно ассоциируются с большей тяжестью эпилепсии. Выявление интериктальных эпилептиформных разрядов при помощи скальповой ЭЭГ основывается на локализации диполя и окружающего поля, хотя возможны различия по отношению к зоне генерации приступа. В большинстве случаев интериктальные эпилептиформные разряды отражают радиально ориентированные диполи, направленные на поверхность головы, однако в других ситуациях возможно формирование тангенциальных диполей при отдельных эпилептических синдромах (доброкачественная эпилепсия детства с центротемпоральными спайками (роландическая эпилепсия)). Также зоны коры, измененные в результате порока развития или хирургического вмешательства, могут создавать необычные диполи, формирующие трудные для интерпретации паттерны на ЭЭГ. В редких случаях у здоровых людей могут появляться интериктальные эпилептиформные разряды на ЭЭГ при отсутствии фенотипических проявлений эпилептических приступов. Фотопароксизмальный ответ, генерализованная пик-волновая активность или интериктальные эпилептиформные разряды в центрально-височных областях встречаются наиболее часто и могут отражать идиопатические, генетически детерминированные признаки, которые появляются на ЭЭГ при отсутствии эпилептических приступов. Фокальные интериктальные эпилептиформные разряды могут иметь различную связь с клиническими проявлениями эпилепсии, в зависимости от их локализации. Например, спайки в центральных, теменных и затылочных областях в целом имеют более доброкачественный характер, чем при их лобной или височной локализации, и имеют относительно более низкий эпилептогенный потенциал при отсутствии структурного поражения.

Интериктальная ЭЭГ — основной метод диагностики, подтверждающий клинический диагноз эпилепсии. Интериктальные эпилептиформные разряды, выявляемые на ЭЭГ, их характеристики, в сочетании с клиническими характеристиками эпилептических приступов, помогают классифицировать эпилепсию или эпилептический синдром. Классификация эпилепсии основана на разграничении локализационно-обусловленных и генерализованных эпилептических приступов в зависимости от типа и распределения интериктальной эпилептиформной активности, регистрируемой на ЭЭГ. Фокальная интериктальная эпилептиформная активность может быть представлена фокальными, регионарными, латерализованными или вторично-генерализованными разрядами, возникающими в зоне поражения. Эти изменения на ЭЭГ могут предоставить информацию, важную для определения локализации эпилептогенной зоны с целью хирургического вмешательства. Интериктальные эпилептиформные разряды в лобных, передних височных и срединных областях имеют наиболее высокую степень корреляции с эпилептическими приступами.

Кроме того, ЭЭГ позволяет получить клинически значимую информацию об эффективности терапии в процессе проведения лечения (например, в случае абсансов). Также ЭЭГ играет прогностическую роль, предоставляя информацию о стойком сохранении интериктальных эпилептиформных нарушений, в тех случаях, когда планируется исследование отмены антиэпилептической терапии. Отсутствие интериктальных эпилептиформных изменений на ЭЭГ не исключает эпилепсию, так как нейроанатомическое строение глубоких отделов коры, извилин и глубоких борозд может способствовать тому, что при рутинной записи ЭЭГ эпилептиформные изменения в этих областях не регистрируются на скальповой ЭЭГ. В то время как ЭЭГ — оптимальный метод выявления пациентов с эпилепсией, он не обладает специфичностью в отношении этиологии заболевания при выявлении интериктальных эпилептиформных изменений. Скальповая ЭЭГ может демонстрировать как интериктальные, так и иктальные разряды, причем как в одной области мозга, так и в различных областях.

Автоматический поиск проявлений эпилептиформной активности и нестационарных фрагментов ЭЭГ в программе Энцефалан

Основная статья: Руководство по анализу ЭЭГ в программе Энцефалан

Автоматическое обнаружение феноменов эпилептиформной активности и участков различного рода нестационарностей в записи компьютерной ЭЭГ актуально для дифференциальной диагностики эпилепсии, при длительном исследовании различных видов умственной деятельности, измененных состояний сознания, сна и пр. Важно автоматически обнаруживать феномены надостаточно длительных интервалах ЭЭГ с тем, чтобы минимизировать временные затраты врача на рутинные операции по анализу данных при длительных исследованиях. Для того чтобы учитывать возрастные и индивидуальные особенности электроэнцефалограммы пациента, используется адаптивный алгоритм, подстраивающийся под исходную фоновую активность конкретного испытуемого. Выбранный врачом фоновый фрагмент используется программой автоматического поиска в качестве образца, характеристики которого в дальнейшем сопоставляются с данным, получаемыми в процессе проведения исследования.

Для поиска нестационарных фрагментов ЭЭГ-исследования, отличающихся от выбранного фрагмента фоновой записи в двух и более каналах ЭЭГ по заданным параметрам, используется метод детекции нестационарности — «Скачок и перераспределение энергии». Этот метод детекции нестационарности выявляет те участки, на которых синхронно произошли (хотя бы в двух смежных отведениях) резкие изменения мощности или частоты сигнала. Найденные нестационарные фрагменты могут содержать как артефакты, так и фрагменты ЭЭГ с полиморфной, очаговой или диффузной активностью любого частотного диапазона, выраженные как отдельными волнами, так и различными сочетаниями (комплексами) волн разных частотных диапазонов. Найденные нестационарные фрагменты выделяются цветом (Рис. 6) и помещаются в список специальных фрагментов, которые можно просмотреть, проанализировать или при необходимости удалить из списка. С учетом того, что в оценке графоэлементов ЭЭГ присутствует элемент субъективизма, пользователю предоставлена возможность, изменением параметра «чувствительность» при выделении нестационарности, добиться выделения программным путем всех типичных фрагментов, которые являются нестационарными по мнению пользователя. Таким образом, пользователь может индивидуально настраивать параметры программы, при которых будут выделяться нестационарности, и в дальнейшем ими пользоваться. При необходимости пользователь может вернуть параметры условий выделения нестационарности, заданные по умолчанию.

Рис. 6. Найденные фрагменты с пароксизмальной активностью выделятся цветом и помещаются в список специальных фрагментов.
ЭЭГ-видеомониторинг
Рис. 7. Пример ЭЭГ-видеомониторинга с результатами топографического картирования.

Наиболее актуален поиск нестационарности при осуществлении видеомониторинга длительных (до суток) ЭЭГ-исследований. В состав электроэнцефалографа «Энцефалан-131-03» входит система суточного видеомониторинга, синхронизированного со съемом ЭЭГ, с использование одной или двух видеокамер (общего вида и ближнего плана), возможностью записи звука от двух источников (в палате пациента и в комнате персонала) и фиксацией событий от двух кнопок, а также автоматическим распознаванием тех или иных событий. На Рис.7  представлен пример анализа результатов ЭЭГ-видеомониторинга в постреальном времени.

Footnotes

  1. Sadleir LG, Scheffer IE, Smith S, Carstensen B, Farrell K, Connolly MB. EEG features of absence seizures in idiopathic generalized epilepsy: impact of syndrome, age, and state. Epilepsia 2009; 50:1572–8. doi/abs/10.1111/j.1528-1167.2008.02001.x
  2. Noachtar S, Binnie C, Ebersole J, Mauguiere F, Sakamoto A, Westmoreland B. A glossary of terms most commonly used by clinical electroencephalographers and proposal for the report form for the EEG findings. Electroencephalogr Clin Neurophysiol Suppl 1999;52:21–41.[PubMed]
  3. Jayakar P, Chiappa KH. Clinical correlations of photoparoxysmal responses. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1990;75:251–4. doi.org/10.1016/0013-4694(90)90178-M
  4. . Reilly EL, Peters JF. Relationship of some varieties of electroencephalographic photosensitivity to clinical convulsive disorders. Neurology 1973;23:1050–7. doi.org/10.1212/WNL.23.10.1050
  5. . Panayiotopoulos CP. Syndromes of idiopathic generalized epilepsies not recognized by the International League Against Epilepsy. Epilepsia 2005;46(Suppl. 9):57–66. doi/full/10.1111/j.1528-1167.2005.00314.x
  6. Chatrian GE, Bergamini L, Dondey M, Klass DW, Lennox-Buchthal M, Petersen I. A glossary of terms most commonly used by clinical electroencephalographers. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1974;37:538–48.[PubMed]