Автоматичний математичний аналіз еег - клінічна електроенцефалографія
Відео: Вебінар про амбулаторну реєстрації ЕЕГ
12
Автоматичний МАТЕМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ЕЕГ ЛЮДИНИ ПРИ ВОГНИЩЕВИХ УРАЖЕННЯХ ГОЛОВНОГО МОЗКУ
У зв`язку з впровадженням математики в усі галузі знання і розвитком електронно-обчислювальної техніки в останні роки посилився інтерес електрофізіологів до методів автоматичного аналізу ЕЕГ. Візуальний аналіз ЕЕГ і вимірювання за допомогою циркуля і лінійки виявляються недостатніми для виявлення тієї інформації, яку несе складна картина биопотенциалов мозку.
Математичний аналіз ЕЕГ дозволяє отримати більш повну інформацію про функціональний стан мозку, поглиблює розуміння його діяльності, розширює можливості діагностики і дозволяє висунути нові завдання вивчення діяльності мозку.
Уже на початку розвитку електроенцефалографії у фізіологів виникло прагнення оцінити ЕЕГ за допомогою кількісних об`єктивних показників, застосувати методи математичного аналізу. Спочатку обробка ЕЕГ і підрахунок різних кількісних параметрів її проводилися вручну.
Так виникли оцінки ЕЕГ в формі індексів (індекси альфа-ритму, дельта-хвиль). Однак внаслідок великої трудомісткості і малої точності ці методи не знайшли практичного застосування.
Математичні методи аналізу ЕЕГ людини почали свій розвиток з кінця 30-х років, коли був сконструйований перший автоматичні частотні аналізатори (Lumis, Harwei, Hobbard, 1936- Grass, Gibbs, 1938). Історично раніше почалося застосування частотного аналізу ЕЕГ за допомогою узкополосових аналізаторів типу аналізатора Уолтера (Dowson, G. Walter, 1944- Baldock, G. Walter, 1946) і дещо пізніше з застосуванням аналізаторів з шірокополосовимі фільтрами типу аналізатора Кожевникова (В. А. Кожевников, 1954). Частотний аналіз використаний для оцінки ЕЕГ при різних формах епілепсії (G. Walter, 1950), для оцінки ЕЕГ хворих психіатричної клініки (Kennard et al., 1955, 1957- Hill, 1950 Matousek, 1967). В Інституті нейрохірургії імені II. Н. Бурденко проводилися дослідження ЕЕГ хворих з пухлинами головного мозку різної локалізації за допомогою шірокополосового аналізатора (О. М. Гріндель, 1960, 1963, 1966- В. Е. Майорчик, 1960-
В. С. Русинів, 1962- С. Додхоев, 1965- Н. С. Козодой, 1968, 1969).
В кінці 40-х - початку 50-х років до аналізу ЕЕГ почали залучати методи авто- і кросскорреляціі. На можливість застосування кореляційного аналізу для оцінки ЕЕГ було зазначено в роботі Н. Вінера ще в 30-х роках (Н. Вінер, 1961). Перші роботи по кореляційному аналізу ЕЕГ з`явилися в Японії (Imahory, Suhara, 1949 Suhara, 1952) і незалежно від них в Америці (Brazier, Casby, 1952- Brazier, Barlow, 1956- Barlow, Brazier, Rosenblith, 1959). У наступні роки методи авто- і кросскорреляціі ЕЕГ знаходять все більше застосування в експериментах і в дослідженнях на здоровій людині (Barlow, 1961- Storm van Leeuven, 1961- Л. H. Мішин, 1963- Е. Н. Соколов, 1963- Н. Н. Данилова, 1964, і ін.).
Авто і кросскорреляціі ЕЕГ хворих з органічними ураженнями мозку (пухлина) вперше була проведена в дослідженні Brazier, Barlow (1956). Barlow, Rowit, Glur (1965) застосували кореляційний аналіз для виявлення патологічних змін на ЕЕГ під час проби з амобарбіталом. Brazier (1965) використовувала цей метод математичного аналізу ЕЕГ для виявлення епілепсії у хворих з глибинними ураженнями скроневої частки. Е. А. Жирмунская (1969) проводить дослідження ЕЕГ хворих неврологічної клініки за допомогою методів авто- і кросскорреляціі.
В Інституті нейрохірургії останні роки проводяться систематичні дослідження авто- і кросскорреляціонной функцій ЕЕГ хворих з різними формами органічних вогнищевих уражень головного мозку (О. М. Гріндель, 1965, 1967- О. М. Гріндель, Г. Н. Болдирєва, Б. Н. Бурашніков, В. Н. Андріївський, 1964- В. С. Русинів, О. М. Гріндель,
Н. Н. Брагіна, 1968 О. М. Гріндель, Н. С. Козодой, 1968). Ці дослідження послужили основою для написання розділу по кореляційному аналізу ЕЕГ цієї глави.
В останні роки все ширше застосовується спектральний аналіз ЕЕГ, що є логічним продовженням і кінцевим виразом авто- і кросскорреляціонной аналізу. Поширення цього методу пояснюється перш за все тим, що він проводиться на швидкодіючих електронно-обчислювальних машинах, з високим ступенем автоматизації всіх процесів- дані спектрального аналізу - спектр потужності - видаються в зручній для розшифровки і розуміння формі-точність обчислення може бути дуже високою і вибирається дослідником в залежності від завдань даної роботи. Основи застосування спектрального аналізу ЕЕГ найбільш докладно дані в роботі D. Walter, Adey (1963).
Так само як авто- і кросскорреляціі, спектральний аналіз ЕЕГ широко використовується в дослідженнях на тварин і на здорових людях. У роботах Ейді (1968), D. Walter, Rhodes, Adey (1967) та ін. Вже наводяться дані спектрального аналізу ЕЕГ великих груп здорових людей (в кілька сотень людей), що дозволяють з достовірністю оцінювати особливості ЕЕГ в нормі. У клініці спектральний аналіз поки не знайшов ще широкого застосування для дослідження порушень електричних процесів мозку, хоча є всі підстави вважати цей метод аналізу дуже перспективним для кількісних оцінок ЕЕГ в патології.
Ряд параметрів спектра ЕЕГ дозволяє дати змін електричної активності мозку в разі вогнищевих уражень точні кількісні, цифрові характеристики і виявити особливості ЕЕГ, приховані при звичайній візуальною оцінкою (О. М. Гріндель, Г. Н. Болдирєва,
А. Л. Арнаутов, Г. В. Васильєв, 3. А. Малина, 1968 О. М. Гріндель, Г. Н. Болдирєва, А. Л. Арнаутов, 1968).
У цій главі ми не будемо зупинятися на технічних характеристиках різних аналізаторів, так як це є спеціальним завданням і виходить за рамки цієї роботи, тим більше що питання техніки досить докладно описані в книзі В. А. Кожевникова і Р. М. Мещерського (1963) , в книзі за методикою електроенцефалографії, що вийшла під редакцією Ю. Крагіна (1963) та ін. у цьому розділі ми розглянемо питання про те, як можна використовувати найбільш широко поширені методи математичного автоматичного аналізу і що вони дають нового для оцінки ЕЕГ здорових і хворих людей , зокрема для оцінки вогнищевих і загальномозкових порушень електричної активності головного мозку у випадках його органічних уражень.
