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. Иными словами, эпилептиформная активность — это компоненты ЭЭГ сигнала, которые интерпретируются врачом как связанные с эпилепсией.

⚠️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.

Основные графоэлементы ЭЭГ при эпилепсии

Эпилепсия — хроническое заболевание головного мозга, характеризующееся стойкой предрасположенностью к эпилептическим приступам. Эпилептический приступ — преходящие клинические проявления патологической избыточной или синхронной нейронной активности головного мозга. Соответственно, в ЭЭГ-семиотике эпилепсии различают иктальный или приступный и интериктальный или межприступный паттерны. Сочетание этих паттернов формирует на ЭЭГ иктально-интериктальный континуум (рис. 1)¹.

Формально разрядные ЭЭГ-феномены иктального паттерна составляют виды активности, обозначаемые как эпилептическая активность. Под эпилептиформной активностью понимают разрядные формы активности, схожие по морфологии с эпилептической активностью, но регистрируемые у больного, которому диагноз эпилепсии не выносится.

Эпилептиформная активность включает самостоятельные разрядные компоненты и их устойчивые сочетания (комплексы). Основной отличительной особенностью эпилептиформных компонентов является высокая мощность разряда: высокая электрическая продукция за очень короткое время. В результате на ЭЭГ регистрируются компоненты, обладающие типичной «острой» морфологией: пики (спайки), одиночные «острые» волны или их сочетания, формирующие продолженные разряды. Отличием пика от острой волны является период (длительность) компонента. Пик — компонент длительностью до 50—70 мс. При длительности острого феномена больше чем 70 мс, он описывается как «острая волна». (В современной, особенно англоязычной литературе, вместо термина «острая волна» стал использоваться термин «медленный пик». Пожалуй, стоит вспомнить Оккама, который не советовал «плодить сущности без необходимости».)

«Острые» компоненты могут регистрироваться как одиночные феномены, но часто они формируют устойчивые сочетания. Такие графоэлементы описываются как эпилептиформные комплексы. Типичными комплексами являются полипики — сочетание нескольких пиков, комплексы по типу «пик — медленная волна», «полипик — медленная волна», «острая волна — медленная волна».

Типичные эпилептиформные графоэлементы ЭЭГ представлены на рис. 2.

Основными графоэлементами эпилептиформной активности являются следующие:

1. Пик (спайк) — осцилляции продолжительностью 40—80 мс.
2. Полипик (полиспайк) — группа спайков, следующих друг за другом.
3. Острая волна — осцилляция продолжительностью 80—200 мс.
4. Комплекс по типу «острая — медленная волна» — сочетание острой волны и следующей за ней медленной волны.
5. Комплекс по типу «пик — медленная волна» — сочетания пика и следующей за ним медленной волны.
6. Комплекс по типу «полипик — медленная волна» — последовательность пиков, завершающаяся медленной волной.

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.

➥ Основная статья: Спайк

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).

➥ Основная статья: Спайк-волна

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.²

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.

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.

➥ Основная статья: Острая волна

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).

➥ Основная статья: Острая волна-медленная волна ЭЭГ

Гипсаритмия (от греч. hypsi — высокий и arrythmia — отсутствие ритма) — паттерн, характеризующийся сочетанием медленно-волновой активности сверхвысокой амплитуды (150—200—250 мкВ) и беспорядочными высокоамплитудными несинхронными спайками. Триаду признаков: инфантильные спазмы, задержка психомоторного развития и гипсаритмия на ЭЭГ в начале 1960-х гг. предложено называть синдромом Веста.

Вспышки, разряд и пароксизмы

➥ Основные статьи: Вспышка (Bursting), Разряд и Пароксизм

Продолженные разрядные эпилептиформные феномены, как правило, отличаются от предыдущей и последующей фоновой активности. Такие эпизоды, резко отличающиеся от фоновой активности, имеющие внезапное начало и конец, описываются как пароксизмальная активность. Однако не все пароксизмальные феномены являются эпилептиформными. Выделяют феномены по типу вспышек и по типу разрядов.

Вспышка (англ. burst) – группа волн с внезапным появлением и исчезновением, резко отличающейся от фона, длительностью более 0,5 с, но не обладающей высокой мощностью и, как следствие, не содержащей «острые» графоэлементы. Вспышки не интерпретируются как эпилептиформный стигмат, а отражают неспецифические (в том числе, возможно, и патологические) изменения.

При содержании в пароксизме компонентов высокой мощности он описывается как разряд и рассматривается как коррелят эпилептического процесса. Длительность разряда может быть менее 0,5 с. Таким образом, категории «вспышка» и «разряд» соотносятся как парные категории «общее» (вспышка) и «частное» (разряд). Итак, следует понимать, что термин «пароксизмальная активность» не является полным эквивалентом понятию «эпилептиформная активность». Пароксизмальная активность — любая активность, возникшая внезапно и грубо отличающаяся от «фоновой» активности. Но пароксизмальная активность не всегда несет черты эпилептического процесса.

Необходимо учитывать, что на фоне проводимой противоэпилептической терапии при разнообразных комбинациях современных препаратов эпилептиформная активность на ЭЭГ искажается, типичные эпилептиформные комплексы деформируются, редуцируются и «растягиваются» в рамках так называемого «медикаментозного патоморфоза активности». Также искажению может подвергаться и нормальная биоэлектрическая активность. Одним из типичных изменений на ЭЭГ при длительном приеме антиэпилептических средств является таламическая дизритмия: фоновая ЭЭГ представлена альфа-активностью низкой частоты (7—9 Гц) со слабой амплитудной модуляцией в веретена.

«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.

Локализация и распространенность эпилептиформных изменений

Итак, под эпилептиформной активностью на ЭЭГ понимаются компоненты или их сочетания, существенно отличающиеся от фоновой активности и подобные по морфологии патологической активности, регистрируемой при эпилепсии.

По локализации и распространенности эпилептиформные изменения могут быть:

1. очаговыми — локальные изменения, регистрируемые над частью доли мозга (2—3 отведения);
2. региональными — изменения, регистрируемые в пределах одной доли (рис. 4);
3. межрегиональными — изменения, регистрируемые над несколькими долями;
4. полушарными
5. генерализованными (рис. 5).

Для описания максимально выраженных локальных изменений на ЭЭГ иногда используется термин «фокус». Это не совсем корректно, поскольку по рекомендациям IFCN термин «фокус» рекомендуется к описанию изменений, регистрируемых на электрокортикограмме. При интерпретации результатов регистрации скальповой ЭЭГ следует использовать термин «очаговые изменения» («очаг»).

Генерализованная эпилептиформная активность может быть первично и вторично генерализованной, что отражает соответствующие патофизиологические механизмы эпилептогенеза. Первично генерализованная активность не имеет первичного очага, а сразу регистрируется диффузно над всей конвекситальной поверхностью, может быть с некоторым амплитудным градиентом.

Вторичная генерализация происходит из первичного очага, который устойчиво регистрируется на скальповой ЭЭГ.

Учитывая, что основной формой эпилепсии является височная эпилепсия, которая встречается в 70 % случаев всех заболеваний эпилепсией, целесообразно рассмотреть варианты вторичного распространения эпилептиформной активности из височного очага. При височной эпилепсии типичными вариантами вторичного распространения являются: 1) в передние (лобноцентральные) отделы ипсилатерально (рис. 6); 2) вторичная генерализация; 3) билатеральная (битемпоральная) активность (рис. 7).

Считается, что при унилатеральном поражении медиобазальных отделов лобной коры и мезиальных структур височной доли может возникать феномен вторичной билатеральной синхронизации, когда интериктальная эпилептиформная активность регистрируется над гомологичными отделами обоих полушарий. Данный феномен «вторичной билатеральной синхронизации» был описан Джаспером и Тюкелем (1952) и нередко носит название «феномен Джаспера-Тюкеля» (рис. 7, 8). Вторичная билатеральная синхронизация отличается от первичной билатеральной синхронизации, возникающей при двустороннем поражении.

Индекс эпилептиформной активности

Для количественной оценки эпилептиформной активности может быть использован индекс эпилептиформной активности — относительная (%) длительность регистрации патологической активности за выбранную эпоху анализа. При этом следует учитывать, что пароксизмальная активность, как правило, кратковременна и эпизодична. Поэтому в расчет берется каждая секунда, «скомпрометированная» патологическим паттерном. Например, при устойчивой регистрации 1—2 комплексов «пик—медленная волна» за эпоху анализа 10 с (развертка экрана при «скорости» 30 мм/мин) индекс эпилептиформной активности составит 10—20 %.

В зависимости от индекса патологическую активность можно описывать в качественных категориях: непрерывная (индекс более 80—90%), очень частая или множественная (50—80 %), частая (10—50 %), редкая (до 10 %), спорадическая или единичная (менее 1 %). При относительно продолжительном паттерне патологической активности описывается его длительность.

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

Эпилептиформная активность классифицируется по длительности на:³

1. фрагменты (длительность <2 с)
2. пароксизмы (длительность ≥2 с)

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.⁴

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).⁵ Когда PPR сохраняется после окончания стимуляции дольше чем 100 мс, его классифицируют как незатухающий.⁶ 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.⁷

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).

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.

Доброкачественные эпилептиформные паттерны детства

Доброкачественные эпилептиформные паттерны детства (англ. benign epileptiform discharges of childhood, ДЭПД) – специфические возрастзависимые (примерно 2-15 лет) изменения электроэнцефалограммы, связанные с  идиопатической доброкачественной фокальной эпилепсией. При этом, ДЭПД могут наблюдаться как при ряде других заболеваний, так и у неврологически здоровых детей.

ДЭПД имеет достаточно узнаваемый ЭЭГ-маркер в виде высокоамплитудного пятичленного электрического диполя, с максимумом «позитивности» диполя в лобной области, а «негативности» – в центральновисочной области, при этом в последующих записях ДЭПД могут исчезать, появляться снова и менять свою локализацию и распространенность («шифт» – перемещение). 

Как правило, такая эпилептиформная активность может иметь региональный, латерализованный, диффузный несинхронизированный характер, однако может встретиться билатерально-синхронное распространение с амплитудным преобладанием с одной стороны. Нередко ДЭПД сочетаются с другими типами эпилептиформной активности: с генерализованной пик-волновой активностью 3 Гц или с короткими диффузными полипик-волновыми разрядами. 

Одна из главных особенностей – активация эпилептиформной активности во время медленного сна. Примерно у 30% детей ДЭПД можно обнаружить только во сне.⁸⁹

Правила локализации эпилептиформной активности

Локализация очага эпилептиформной активности на скальповой ЭЭГ и локализация источника этой активности является одной из основных задач эпилептологической ЭЭГ. Решение этой задачи описывается как «решение обратной задачи ЭЭГ». Под прямой задачей понимается верификация эпилептиформной активности.

В основу правил локализации положена дипольная модель генерации биоэлектрической активности (рис. 6). Диполь — это два заряда, равных по величине и противоположных по знаку, находящихся друг от друга на расстоянии, очень малом по сравнению с расстоянием до точки наблюдения (электродов, образующих отведение). Диполь создает электрическое поле, напряженность которого убывает по мере удаления от источника. Чем ближе расположен электрод к дипольному источнику (вернее, его проекции на скальп), тем выше под ним напряженность электрического поля (потенциал). В результате между парой электродов, расположенных на разном удалении от дипольного источника, имеется разница потенциалов, которая при регистрации графически отображается «отклонением пера» вверх или вниз. Международное соглашение о полярности узаконило, что отклонение пера происходит в сторону большей негативности, то есть отклонение пера вверх соответствует отрицательной разнице потенциалов между электродами. Следует иметь в виду, что между электродами регистрируется относительная разница потенциалов, а не абсолютное значение потенциала под каждым из электродов.

Итак, регистрируемая на скальпе активность представляет собой разницу потенциалов между точками, в которых размещены электроды. Согласно дипольной модели, эта разница в основном определяется удаленностью электрода от проекции диполя на скальп. Вспомним, что регистрация в монополярном и биполярном монтаже имеет свои отличительные особенности. Монополярный монтаж отражает напряженность поля под электродом относительно условной нулевой точки. В биполярном монтаже суммарная волна возникает из-за разности потенциалов над двумя электродами (рис. 7).

Для понимания методики локализации источника патологической активности прибегнем к следующей аллегории. Представим себе холм. К вершине холма ведет подъем. При достижении вершины происходит спуск к подножью холма. Графически движение по холму соответствует изображению напряжения электрического поля, создаваемого диполем: вершина холма — экстремум (максимальное значение) напряжения над проекцией диполя и два склона — удаление от вершины. Представим, что для измерения высоты холма по нему движется человек (геолог/агроном/крестьянин/турист). При подъеме по склону прибор для измерения высоты будет постоянно показывать прирост высоты (абсолютный — относительно уровня моря или относительный — относительно предыдущей точки измерения). Прирост высоты будет наблюдаться до достижения вершины. Далее при спуске высота будет уменьшаться.

Таким образом, вершине холма будет соответствовать точка, в которой прирост высоты (+) сменится на снижение (-): на вершине будет зафиксирована реверсия показаний «высотомера» (рис. 8).

Теперь вернемся к электрическому полю, создаваемому диполем. Последовательные («цепочкой») биполярные отведения отражают «движение по холму» электрического поля. Анализ этого «движения» показывает следующие закономерности. Во-первых, при последовательной биполярной коммутации электродов наблюдается постепенное увеличение разницы потенциалов при приближении к проекции диполя, что отражается увеличением амплитуды сигнала от отведения к отведению, так называемый градиент амплитуды (рис. 9). Во-вторых, в определенной точке (парах отведений) происходит инверсия фазы регистрируемого потенциала. Графически это отражается компонентами, «смотрящими» друг на друга своими вершинами («целующиеся» пики). Отведения, в которых будет зарегистрирована инверсия фазы, будут соответствовать локализации проекции дипольного источника на поверхность скальпа. Максимально близко к проекции диполя расположен электрод, относительно которого (в парах) регистрируется инверсия фазы (рис. 10).

Ландшафт Земли разнообразен. Кроме холмов, есть впадины. Движение по ним показывает обратную динамику высоты: падение и последующий подъем. Перебрасывая мостик на ЭЭГ, со впадинами и ложбинами можно сравнить диполи, создающие на скальпе избыток позитивного заряда, замедления. Для позитивных диполей инверсия графически отражается «отвернувшимися» друг от друга компонентами.

Кроме холмов и впадин с относительно «графичными» профилями (резкими сменами высоты/глубины) на Земле есть плоскогорья и долины. При движении по плоскогорью (см. рис. 4) изменения высоты будут носить трехфазный характер: увеличение высоты (+), постоянная высота (0) и  снижение высоты (-). Аналогичная динамика напряжения электрического поля фиксируется при формировании на конвекситальной поверхности распространенного постоянного потенциала. В биполярном монтаже «цепочкой» от отведения к отведению будет наблюдаться постепенное увеличение амплитуды потенциала, которое сменится резким снижением амплитуды сигнала в последующих парах отведений, а затем — постепенным увеличением амплитуды, но инвертированного потенциала. Таким образом, над рядом отведений будет регистрироваться так называемое «зануление» патологических компонентов: изоэлектрическая инверсия фаз (рис. 7). Механизм этого феномена очевиден: при размещении электродов над эквипотенциальным полем разница потенциалов между ними практически равна нулю. Электроды, между которыми регистрируется «зануление» пред- и последующих потенциалов, расположены над проекцией патологического генератора, которая занимает обширное пространство на конвекситальной поверхности.

Правила локализации патологического источника

Таким образом, для биполярных монтажей могут быть сформулированы следующие ключевые правила локализации источника патологической активности:

• 1. Градиент амплитуды: при приближении к источнику патологической активности амплитуда сигнала увеличивается (см. рис. 9).
  • 1. А. Градиент амплитуды при глубоком расположении патологического генератора: чем глубже источник патологической активности, тем меньше амплитуда сигнала.
• 2. Инверсия фаз: в парах отведений, включающих электрод, расположенный над проекцией источника патологической активности, регистрируется инверсия фазы сигнала (см. рис. 10).
• 3. Изоэлектрическая инверсия фаз («зануление»): отсутствие разницы потенциалов в отведениях, расположенных над распространенным (более двух отведений) источником патологической активности (см. рис. 11).

Сформулированные правила применимы к биполярным монтажам. Одним из первых эти правила систематизировал Генри Джаспер к 1940 г.

Правила локализации патологического источника для монополярных монтажей отражают методику регистрации: измерение уровня активности относительно референтного электрода как условного «нулевого» уровня.

Опять-таки обращаясь к аналогии с измерением высоты холма, вспомним, что высота может быть абсолютной относительно уровня моря и относительной, измеренной относительно предыдущей точки измерения. В биполярных монтажах изменение амплитуды в последовательных парах отведений показывает приближение, а после инверсии — удаление от диполя. Здесь измеряются относительные величины. Монополярный монтаж подобен измерению высоты холма относительно стабильного уровня моря. При измерении абсолютной высоты «инверсия высоты» не возможна. Вершине холма соответствует максимальное значение высоты над уровнем моря. Аналогично определяется локализация патологического генератора: источник патологической активности располагается под электродом, над которым в монополярном отведении регистрируется сигнал максимальной амплитуды (рис. 12).

Рассматриваемая дипольная модель, как правило, подразумевает радиальную ориентацию диполя относительно скальпа. В такой проекции напряжение поля на скальпе формируется исключительно положительным или отрицательным зарядом. Но совершенно очевидно, что диполь может быть ориентирован тангенциально. При тангенциальной ориентации диполя его локализация в биполярном монтаже затруднительна: слишком мал «перепад высот». Преимуществом монополярных монтажей является относительно большая разрешающая способность в локализации тангенциально ориентированных диполей. Это преимущество заложено в разнице межэлектродных расстояний. При биполярном монтаже межэлектродное расстояние составляет 2—3 см, а при монополярном — расстояние от электрода до референта. Амплитуда регистрируемого сигнала, в свою очередь, прямо пропорционально зависит от межэлектродного расстояния. При тангенциальном расположении диполя (при достаточном его «заряде») в последовательности монополярных электродов регистрируется истинная инверсия фазы между электродами, расположенными над диполем. Данная инверсия фаз является истинной, а не приборной (аппаратной) при биполярной коммутации, когда инверсия регистрируется при подаче сигнала от электрода на разные входы (1 и 2) биполярных отведений.

Измерение абсолютной высоты географических объектов выполняется относительно уровня моря. Но моря тоже расположены на разной высоте. В России абсолютным нулем высоты является уровень Балтийского моря. В Западной Европе измерения проводят относительно Амстердамского футштока. При этом в расчет берутся результаты многолетних измерений, поскольку уровень моря подвержен регрессии и трансгрессии. Так и «нулевой» уровень референциального отведения может существенно искажаться при некоторых патологических процессах. Так, при расположении эпилептического очага в височной доле ипсилатеральный ушной электрод перестает быть индифферентным. При монополярной монтаже с раздельными ушными электродами будет регистрироваться паттерн, который ошибочно может быть интерпретирован как полушарная патологическая активность. Исключить этот артефакт позволяет анализ регистрируемой активности не только в монополярных, но и в биполярных монтажах.

В специальной литературе ранее при рассмотрении методики локализации эпилептического очага описывались так называемые правила триангуляции. Их смысл состоял в последовательном анализе биполярных отведений с различными межэлектродными расстояниями. Графическое изображение таких биполярных отведений представлялось как углы, что и дало название методики. В настоящее время методика триангуляции практически не применяется и представляет лишь исторический интерес.

При рассмотрении проблемы локализации эпилептиформной активности и ее связи с эпилептогенным повреждением, следует помнить о формировании дистантных изменений на ЭЭГ при объемных патологических образованиях (рис. 13). В большинстве случаев, дифференцировать локальные и дистантные изменения позволяют результаты выполнения функциональных проб: дистантные изменения редуцируются, а локальные демонстрируют устойчивость.

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.

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.

Читайте также

• Эпилептология
• Изменения ЭЭГ при эпилепсии
• Типы эпилептических припадков
• Диагностика эпилепсии по ЭЭГ

1. Электроэнцефалография : руководство / М. В. Александров, Л. Б. Иванов, С. А. Лытаев [и др.] / под ред. М. В. Александрова. — 3-е изд., перераб. и доп. — Санкт-Петербург: СпецЛит, 2020. — 224 с.
2. 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]
3. 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
4. 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]
5. 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
6. . 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
7. . 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
8. Мухин К.Ю. Доброкачественные эпилептиформные паттерны детства и ассоциированные с ними состояния. Русский журнал детской неврологии. 2018;13(3):7-24. doi: 10.17650/2073-8803-2018-13-3-7-24.
9. Ермоленко Н.А., Бахтин И.С., Бучнева И.А. Нужно ли лечить пациентов с доброкачественными эпилептиформными разрядами детского возраста без эпилептических приступов? Русский журнал детской неврологии. 2019;14(1):7-13. doi: 10.17650/2073-8803-2019-14-1-7-13.