الطرق المحوسبة لتحليل مخطط كهربية الدماغ الكهربائي

تتضمن الطرق الرئيسية لتحليل تخطيط كهربية الدماغ باستخدام الكمبيوتر المستخدمة في العيادة التحليل الطيفي باستخدام خوارزمية تحويل فورييه السريع، ورسم الخرائط اللحظية للسعة، والنبضات، وتحديد التوطين ثلاثي الأبعاد للثنائي القطب المكافئ في الفضاء الدماغي.

التحليل الطيفي هو الأكثر استخدامًا. تتيح هذه الطريقة تحديد القدرة المطلقة، مُعبَّرًا عنها بوحدة μV ² لكل تردد. مخطط طيف القدرة لعصر معين هو صورة ثنائية الأبعاد، حيث تُرسم ترددات تخطيط كهربية الدماغ على طول محور الإحداثي السيني، وتُرسم القدرات عند الترددات المقابلة على طول المحور الإحداثي. تُعطي بيانات القدرة الطيفية لتخطيط كهربية الدماغ، المعروضة كأطياف متتالية، رسمًا بيانيًا شبه ثلاثي الأبعاد، حيث يُمثل الاتجاه على طول المحور التخيلي في عمق الشكل الديناميكيات الزمنية للتغيرات في تخطيط كهربية الدماغ. تُسهّل هذه الصور تتبع تغيرات تخطيط كهربية الدماغ في حالات اضطرابات الوعي أو تأثير عوامل معينة بمرور الوقت.

من خلال ترميز توزيع القوى أو متوسطات السعات على النطاقات الرئيسية في صورة تقليدية للرأس أو الدماغ بالألوان، يُحصل على تمثيل بصري لموضوعها. تجدر الإشارة إلى أن طريقة رسم الخرائط لا تقدم معلومات جديدة، بل تعرضها فقط بشكل مختلف وأكثر وضوحًا.

يُعرّف التموضع ثلاثي الأبعاد لثنائي القطب المكافئ بأنه، باستخدام النمذجة الرياضية، يُصوَّر موقع مصدر جهد افتراضي، والذي يُفترض أنه يُنشئ توزيعًا للمجالات الكهربائية على سطح الدماغ يُطابق التوزيع المُلاحظ، إذا افترضنا أنها لا تُولّدها عصبونات القشرة الدماغية في جميع أنحاء الدماغ، بل هي نتيجة الانتشار السلبي للمجال الكهربائي من مصادر مُنفصلة. في بعض الحالات الخاصة، تتطابق هذه "المصادر المكافئة" المُحتسبة مع مصادر حقيقية، مما يسمح، في ظل ظروف فيزيائية وسريرية مُعينة، باستخدام هذه الطريقة لتوضيح تموضع البؤر المُسببة للصرع في الصرع.

يجب مراعاة أن خرائط تخطيط كهربية الدماغ الحاسوبية تعرض توزيع المجالات الكهربائية على نماذج مُجرّدة للرأس، وبالتالي لا يمكن إدراكها كصور مباشرة، كما هو الحال في التصوير بالرنين المغناطيسي. لذا، فإن التفسير الذكي لها من قِبل أخصائي تخطيط كهربية الدماغ في سياق الصورة السريرية وبيانات تحليل تخطيط كهربية الدماغ الخام ضروري. لذلك، فإن الخرائط الطبوغرافية الحاسوبية المرفقة أحيانًا بتقرير تخطيط كهربية الدماغ تكون عديمة الفائدة تمامًا لطبيب الأعصاب، بل وخطيرة أحيانًا في محاولاته تفسيرها مباشرةً. ووفقًا لتوصيات الاتحاد الدولي لجمعيات تخطيط كهربية الدماغ وعلم وظائف الأعصاب السريري، يجب على أخصائي تخطيط كهربية الدماغ تقديم جميع المعلومات التشخيصية اللازمة، والتي يتم الحصول عليها أساسًا بناءً على التحليل المباشر لتخطيط كهربية الدماغ الخام، بلغة مفهومة للطبيب في تقرير نصي. ومن غير المقبول تقديم نصوص مُعدّة تلقائيًا بواسطة برامج حاسوبية لبعض أجهزة تخطيط كهربية الدماغ كتقرير سريري لتخطيط كهربية الدماغ.

للحصول ليس فقط على مواد توضيحية، ولكن أيضًا على معلومات تشخيصية أو تنبؤية إضافية محددة، من الضروري استخدام خوارزميات أكثر تعقيدًا للبحث والمعالجة الحاسوبية لـ EEG، والأساليب الإحصائية لتقييم البيانات مع مجموعة من مجموعات التحكم المقابلة، والتي تم تطويرها لحل المشكلات المتخصصة للغاية، والتي يتجاوز عرضها الاستخدام القياسي لـ EEG في العيادة العصبية.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]

الأنماط العامة

مهام تخطيط كهربية الدماغ في الممارسة العصبية هي التالية:

1. تأكيد وجود تلف في الدماغ،
2. تحديد طبيعة وموقع التغيرات المرضية،
3. تقييم ديناميكيات الدولة.

يُعدّ النشاط المرضي الواضح في تخطيط كهربية الدماغ دليلاً موثوقاً على وجود خلل في وظائف الدماغ. ترتبط التقلبات المرضية بالعملية المرضية الحالية. في الاضطرابات المتبقية، قد لا تظهر أي تغيرات في تخطيط كهربية الدماغ، على الرغم من وجود خلل سريري كبير. أحد الجوانب الرئيسية للاستخدام التشخيصي لتخطيط كهربية الدماغ هو تحديد موقع العملية المرضية.

• يؤدي تلف الدماغ المنتشر الناجم عن مرض التهابي أو اضطرابات في الدورة الدموية أو الأيض أو السموم إلى تغيرات منتشرة في مخطط كهربية الدماغ. تتجلى هذه التغيرات في تعدد النظم واختلال التنظيم والنشاط المرضي المنتشر. تعدد النظم هو غياب إيقاع مهيمن منتظم وانتشار النشاط متعدد الأشكال. اختلال تنظيم مخطط كهربية الدماغ هو اختفاء التدرج المميز لسعة الإيقاعات الطبيعية، وهو انتهاك للتماثل. يتم تمثيل النشاط المرضي المنتشر بنشاط دلتا وثيتا والنشاط الصرعي. ترجع صورة تعدد النظم إلى مزيج عشوائي من أنواع مختلفة من النشاط الطبيعي والمرضي. العلامة الرئيسية للتغيرات المنتشرة، على عكس التغيرات البؤرية، هي غياب الموقع الثابت وعدم التماثل المستقر للنشاط في مخطط كهربية الدماغ.
• يتجلى تلف أو خلل في هياكل خط الوسط للمخ، والتي تتضمن بروزات تصاعدية غير محددة، في نوبات متزامنة ثنائية الجانب من الموجات البطيئة أو نشاط صرعي، مع زيادة احتمالية حدوث وشدة النشاط البطيء المتزامن ثنائيًا المرضي كلما ارتفع موقع الآفة على طول المحور العصبي. وبالتالي، حتى مع وجود تلف شديد في هياكل البصلة الجسرية، يبقى تخطيط كهربية الدماغ في معظم الحالات ضمن الحدود الطبيعية. في بعض الحالات، يحدث عدم التزامن، وبالتالي، تخطيط كهربية الدماغ منخفض السعة، بسبب تلف التكوين الشبكي المتزامن غير المحدد على هذا المستوى. ونظرًا لأن مثل هذه المخططات تُلاحظ لدى 5-15% من البالغين الأصحاء، فيجب اعتبارها مرضية بشكل مشروط. يُظهر عدد قليل فقط من المرضى الذين يعانون من تلف في مستوى جذع الدماغ السفلي نوبات من موجات ألفا عالية السعة أو موجات بطيئة متزامنة ثنائيًا. في حالة حدوث ضرر على مستوى الدماغ الأوسط والدماغ المتوسط، وكذلك الهياكل الوسطى العليا للمخ: يتم ملاحظة التلفيف الحزامي، والجسم الثفني، والقشرة المدارية، والموجات دلتا وثيتا عالية السعة المتزامنة ثنائيا على تخطيط كهربية الدماغ.
• في الآفات الجانبية في عمق نصف الكرة المخية، يُلاحظ نشاط دلتا وثيتا المرضي، نتيجةً لامتداد البنى العميقة على مساحات شاسعة من الدماغ، ويتوزع هذا النشاط تبعًا لذلك على نصف الكرة المخية. ونتيجةً للتأثير المباشر للناتئ المرضي الإنسي على بنى خط الوسط، وتأثر البنى المتماثلة في نصف الكرة المخية السليم، تظهر أيضًا تذبذبات بطيئة متزامنة ثنائيًا، وهي غالبة السعة على جانب الآفة.
• يُسبب الموقع السطحي للآفة تغيرًا موضعيًا في النشاط الكهربائي، يقتصر على منطقة الخلايا العصبية المجاورة مباشرةً لبؤرة التدمير. تتجلى هذه التغيرات في نشاط بطيء، وتعتمد شدته على شدة الآفة. يتجلى الإثارة الصرعية في نشاط صرعي موضعي.