Apa itu electroencephalogram? (EEG)

itu electroencephalogram (EEG) adalah tes yang digunakan untuk merekam dan mengevaluasi aktivitas bioelektrik otak. Potensi listrik diperoleh melalui elektroda yang terletak di kulit kepala pasien.

Catatan dapat dicetak pada kertas bergerak melalui electroencephalograph atau dapat dilihat pada monitor. Aktivitas listrik otak dapat diukur dalam kondisi dasar istirahat, terjaga atau tidur.

Elektroensefalogram digunakan untuk diagnosis epilepsi, gangguan tidur, ensefalopati, koma dan kematian otak, di antara banyak kegunaan lain. Ini juga dapat digunakan dalam penelitian.

Ini sebelumnya digunakan untuk mendeteksi gangguan otak fokus seperti tumor atau stroke. Saat ini magnetic resonance imaging (MRI) dan computed tomography (CT) digunakan.

Sejarah singkat dari electroencephalogram

Sejarah electroencephalogram mulai dimulai pada 1870, ketika Fristsch dan Hitzig, dokter dari tentara Prusia, menyelidiki dengan otak militer. Ini ditemukan di Pertempuran Sedan. Mereka segera menyadari bahwa, dengan merangsang area otak tertentu dengan arus galvanik, gerakan dalam tubuh dihasilkan..

Namun, pada tahun 1875 ketika dokter Richard Birmick Caton mengkonfirmasi bahwa otak menghasilkan arus listrik. Itu berkat studinya dengan tikus dan monyet. Selanjutnya, ini memungkinkan ahli saraf Ferrier untuk bereksperimen dengan "arus faradic", menempatkan fungsi motorik di otak.

Pada tahun 1913, Vladimir Pravdich-Neminsky adalah orang pertama yang melakukan apa yang disebutnya "program elektro-elektro", memeriksa sistem saraf anjing. Sampai saat itu, semua pengamatan dilakukan pada otak yang tidak tertutup, karena tidak ada prosedur pembesaran yang mencapai bagian dalam tengkorak.

Pada 1920, Hans Berger mulai bereksperimen dengan manusia dan 9 tahun kemudian, ia menciptakan metode untuk mengukur aktivitas listrik otak. Menciptakan istilah "electroencephalogram" untuk menandai pencatatan fluktuasi otak listrik.

Ahli saraf Jerman ini adalah orang yang menemukan "ritme Berger". Artinya, "gelombang alfa" saat ini, yang terdiri dari osilasi elektromagnetik yang berasal dari aktivitas listrik sinkronis dari thalamus.. 

Berger, terlepas dari penemuannya yang hebat, saya tidak dapat maju dalam metode ini karena pengetahuan teknisnya yang langka.

Pada tahun 1934, Adrian dan Matthews, pada sebuah demonstrasi di Masyarakat Fisiologi (Cambridge) dapat memeriksa "ritme Berger". Para penulis ini maju dengan teknik yang lebih baik dan menunjukkan bahwa irama teratur dan lebar 10 poin per detik tidak muncul dari seluruh otak, tetapi dari bidang visual asosiasi..

Kemudian, Frederic Golla menegaskan bahwa pada penyakit tertentu ada perubahan dalam osilasi ritme aktivitas otak.

Ini memungkinkan kemajuan besar dalam studi epilepsi, menjadi sadar akan kesulitan topik ini dan kebutuhan untuk mempelajari otak secara integral. Fisher dan Lowenback, pada tahun 1934, mampu menentukan puncak epileptiformis.

Akhirnya, William Gray Walter, seorang ahli neurologi Amerika Utara dalam robotika, mengembangkan versinya sendiri dari electroencephalogram dan menambahkan perbaikan. Berkat dia sekarang dapat mendeteksi berbagai jenis gelombang otak, dari gelombang alfa hingga delta.

Cara kerja electroencephalogram?

Elektroensefalogram standar adalah pemindaian non-invasif dan tidak menyakitkan yang dilakukan dengan menempelkan elektroda ke kulit kepala dengan gel konduktif. Ini memiliki saluran rekaman, yang mengukur perbedaan tegangan antara dua elektroda. Biasanya 16 hingga 24 lead digunakan.

Pasangan elektroda digabungkan menciptakan apa yang disebut "montase", yang bisa bipolar (melintang dan memanjang) dan monopolar (referensial). Rakitan bipolar digunakan untuk merekam perbedaan tegangan di area aktivitas otak, sedangkan monopolar membandingkan area otak aktif dan lainnya tanpa aktivitas atau aktivitas netral..

Perbedaan antara zona aktif dan rata-rata dari semua atau beberapa elektroda aktif juga dapat diukur.

Electrospheres invasif (di dalam otak) dapat digunakan untuk mempelajari secara detail area yang sulit dijangkau seperti permukaan mesial dari lobus temporal.

Juga, kadang-kadang mungkin perlu memasukkan elektroda di dekat permukaan otak untuk mendeteksi aktivitas listrik korteks serebral. Elektroda biasanya terletak di bawah dura (salah satu lapisan meninges) melalui sayatan di tengkorak.

Prosedur ini disebut elektrokortikografi, dan digunakan untuk mengobati epilepsi yang resisten dan untuk penyelidikan.

Ada sistem standar untuk penempatan elektroda yang dikenal sebagai "sistem 10-20". Ini menyiratkan bahwa jarak antara elektroda harus 10% atau 20% sehubungan dengan depan (depan ke belakang) atau sumbu transversal (dari satu sisi otak ke sisi lain).

21 elektroda harus diletakkan, dan setiap elektroda akan dihubungkan ke input penguat diferensial. Amplifier memperpanjang tegangan antara elektroda aktif dan elektroda referensi antara 1000 dan 100.000 kali.

Saat ini, sinyal analog sedang tidak digunakan dan amplifier digital digunakan. EEG digital memiliki keuntungan besar. Misalnya, ini memfasilitasi analisis dan penyimpanan sinyal. Selain itu, memungkinkan memodifikasi parameter seperti filter, sensitivitas, waktu perekaman dan rakitan.

Sinyal EEG dapat didaftarkan dengan perangkat keras sumber terbuka seperti OpenBCI. Di sisi lain, sinyal dapat diproses oleh perangkat lunak gratis seperti EEGLAB atau Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Sinyal elektroensefalografi diwakili oleh perbedaan potensial listrik (dpd) antara dua titik pada permukaan kranial. Setiap titik adalah elektroda.

Gelombang otak dari electroencephalogram

Otak kita bekerja melalui impuls listrik yang berjalan melalui neuron kita. Impuls ini bisa berirama atau tidak, dan dikenal sebagai gelombang otak.

Ritme terdiri dari gelombang reguler, yang memiliki morfologi dan durasi yang sama, dan yang mempertahankan frekuensinya sendiri.

Gelombang diklasifikasikan berdasarkan frekuensinya, yaitu, berdasarkan berapa kali gelombang berulang per detik, dan dinyatakan dalam hertz (Hz). Frekuensi memiliki distribusi topografi dan reaktivitas tertentu. Sebagian besar sinyal otak yang diamati di kulit kepala berada dalam kisaran antara 1 dan 30 Hz.

Di sisi lain, amplitudo juga diukur. Ini ditentukan dari perbandingan jarak antara garis dasar dan puncak gelombang. Morfologi gelombang dapat tajam, runcing, dalam kompleks gelombang-titik dan / atau gelombang lambat-gelombang akut.

Dalam electroencephalogram, 4 bandwidth utama yang dikenal sebagai alpha, beta, theta dan delta dapat diamati.

Gelombang Beta

Mereka terdiri dari gelombang luas, yang frekuensinya antara 14 dan 35 Hz. Mereka muncul ketika kita bangun melakukan kegiatan yang membutuhkan upaya mental yang intens, seperti melakukan ujian atau belajar.

Gelombang alfa

Mereka memiliki amplitudo yang lebih besar daripada yang sebelumnya, dan frekuensinya berosilasi antara 8 dan 13 Hz. Mereka muncul ketika orang itu santai, tanpa melakukan upaya mental yang penting. Mereka juga muncul ketika kita menutup mata, kita bermimpi terjaga, atau kita melakukan kegiatan yang sangat otomatis.

Gelombang theta

Mereka memiliki amplitudo lebih besar tetapi frekuensi lebih rendah (antara 4 dan 8 Hz). Mereka mencerminkan keadaan relaksasi yang hebat, sebelum awal tidur. Secara khusus, ini terkait dengan fase pertama tidur. 

Gelombang delta

Gelombang ini memiliki frekuensi terendah dari semua (antara 1 dan 3 Hz). Mereka terkait dengan tahap tidur yang lebih dalam (tahap 3 dan 4, di mana Anda biasanya tidak bermimpi).

Bagaimana electroencephalogram dilakukan?

Untuk melakukan EEG, pasien perlu rileks, di lingkungan yang gelap dengan mata tertutup. Biasanya itu berlangsung sekitar 30 menit.

Pada awalnya, tes aktivasi dilakukan seperti fotostimulasi intermiten (menerapkan rangsangan cahaya dengan frekuensi yang berbeda) atau hiperventilasi (bernapas melalui mulut secara teratur dan dalam selama 3 menit).

Ini juga dapat menyebabkan tidur atau, sebaliknya, membuat pasien tetap terjaga. Ini tergantung pada apa yang ingin diamati atau diverifikasi oleh peneliti.

Bagaimana ini ditafsirkan?

Untuk menginterpretasikan elektroensefalogram perlu diketahui aktivitas normal otak sesuai dengan usia dan kondisi pasien. Penting juga untuk memeriksa artefak dan kemungkinan masalah teknis untuk meminimalkan kesalahan interpretasi.

Elektroensefalogram mungkin abnormal jika ada aktivitas epileptiformis (menunjukkan adanya proses epilepsi). Ini dapat dilokalisasi, digeneralisasikan atau dengan pola tertentu dan tidak biasa.

Itu juga bisa abnormal ketika gelombang lambat ditampilkan di area tertentu. Atau, asynchrony umum ditemukan. Abnormalitas juga dapat terjadi pada amplitudo atau ketika ada jejak yang menyimpang dari normal.

Saat ini, teknik lain yang lebih maju telah dikembangkan seperti pemantauan video-EEG, EEG rawat jalan, telemetri, pemetaan otak, serta elektrokortikografi..

Jenis-jenis electroencephalogram

Ada berbagai jenis electroencephalogram yang tercantum di bawah ini:

Elektroensefalogram dasar

Ini dilakukan ketika pasien dalam keadaan terjaga, jadi tidak diperlukan persiapan. Untuk menghindari penggunaan produk yang dapat mempengaruhi eksplorasi, pembersihan kulit kepala yang baik dilakukan.

Elektroensefalogram pada periode kurang tidur

Perlu persiapan sebelumnya. Pasien harus bangun selama 24 jam sebelum selesai. Hal ini dilakukan untuk dapat membuat penelusuran fisiologis dari fase mimpi untuk mendeteksi anomali yang tidak dapat diperoleh melalui basal EEG..

Video-Electroencephalogram

Ini adalah electroencephalogram yang normal, tetapi ciri khasnya adalah bahwa pasien direkam selama proses. Tujuannya adalah untuk mendapatkan catatan visual dan listrik untuk mengamati apakah krisis atau krisis semu muncul.

Electroencephalogram kematian otak

Ini adalah teknik yang diperlukan untuk mengamati aktivitas kortikal serebral atau ketidakhadirannya. Ini adalah langkah pertama dari apa yang disebut "protokol kematian otak". Sangat penting untuk memulai alat untuk ekstraksi dan / atau transplantasi organ.

Aplikasi klinis dari electroencephalogram

Elektroensefalogram digunakan dalam berbagai kondisi klinis dan neuropsikologis. Berikut adalah beberapa kegunaannya:

Mendeteksi epilepsi

EEG pada epilepsi adalah dasar untuk diagnosis, karena memungkinkan untuk membedakannya dari patologi lain seperti krisis psikogenik, sinkop, gangguan gerakan atau migrain..

Ini juga berfungsi untuk klasifikasi sindrom epilepsi, serta untuk mengontrol evolusi dan efektivitas pengobatan.

Mendeteksi ensefalopati

Ensefalopati melibatkan kerusakan atau malfungsi otak. Berkat electroencephalogram dapat diketahui jika gejala-gejala tertentu disebabkan oleh masalah otak "organik", atau merupakan produk dari gangguan kejiwaan lainnya..

Kontrol anestesi

Elektroensefalogram berguna untuk mengontrol kedalaman anestesi, mencegah pasien memasuki koma atau bangun.

Pantau fungsi otak

EEG sangat penting dalam unit perawatan intensif untuk mengontrol fungsi otak. Terutama kejang, efek sedatif dan anestesi pada pasien yang diinduksi koma, serta untuk memeriksa kerusakan otak sekunder. Misalnya, apa yang bisa terjadi pada perdarahan subaraknoid.

Deteksi fungsi abnormal

Ini digunakan untuk mendiagnosis perubahan abnormal pada tubuh yang dapat mempengaruhi otak. Biasanya diperlukan prosedur untuk mendiagnosis atau memantau penyakit otak seperti Alzheimer, cedera otak traumatis, infeksi, atau tumor..

Pola elektroensefalografi tertentu mungkin menarik untuk diagnosis beberapa patologi. Misalnya, ensefalitis herpes, anoksia serebral, keracunan barbiturat, ensefalopati hati, atau penyakit Creutzfeldt-Jakob. 

Periksa perkembangan otak yang memadai

Pada bayi baru lahir, EEG dapat memberikan informasi tentang otak untuk mengidentifikasi kemungkinan anomali sesuai dengan waktu hidup mereka.

Identifikasi koma atau kematian otak

Elektroensefalogram diperlukan untuk menilai keadaan kesadaran pasien. Ini memberikan data tentang prognosis dan tingkat kelambatan aktivitas otak. Jadi, frekuensi yang lebih rendah akan menunjukkan pengurangan tingkat kesadaran.

Hal ini juga memungkinkan untuk mengamati apakah aktivitas otak kontinu atau terputus-putus, adanya aktivitas epileptiformis (yang menunjukkan prognosis yang lebih buruk) dan reaktivitas terhadap rangsangan (yang menunjukkan kedalaman koma).

Selain itu, melalui itu keberadaan pola tidur dapat diperiksa (yang jarang terjadi ketika koma lebih dalam).

Patologi dalam mimpi

EEG sangat penting untuk diagnosis dan pengobatan beberapa kelainan tidur. Pasien dapat diperiksa saat tidur dan mengamati karakteristik gelombang otak mereka.

Tes yang paling umum digunakan untuk studi tanah adalah polisomnografi. Ini, selain termasuk electroencephalogram, secara bersamaan merekam pasien di video. Selain itu, memungkinkan untuk menganalisis aktivitas otot, gerakan pernapasan, aliran udara, saturasi oksigen, dll..

Investigasi

Elektroensefalogram digunakan dalam penyelidikan. Terutama di bidang ilmu saraf, kognitif, neurolinguistik dan psikologi psikofisiologis. Faktanya, banyak hal yang kita ketahui tentang otak kita saat ini adalah karena penelitian yang dilakukan dengan electroencephalograms..

Referensi

1. Aktivitas listrik otak: bahasa untuk menguraikan? (s.f.). Diperoleh pada 31 Desember 2016, dari Metode: Revista de Difusión de la Investigación de la Universitat de València. Diambil dari metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (s.f.) Topik 5: Elektroensefalografi. Diperoleh pada 31 Desember 2016, dari UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, JURUSAN ELEKTRONIK: Diambil dari bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, J. S. (1993). Elektroensefalogram: pola dan asal-usulnya. MIT menekan.
4. Barros, M. I. M., & Guardiola, G. T. (2006). Konsep dasar elektroensefalografi. Duazary, 3 (1).
5. Elektroensefalografi (s.f.). Diperoleh pada 31 Desember 2016, dari Wikipedia.
6. García, T. T. (2011). Manual Dasar untuk Perawat dalam Elektroensefalografi. Keperawatan Mengajar, 94, 29-33.
7. Merino, M. dan Martínez, A. (2007). Elektroensefalografi konvensional dalam bidang pediatri, teknik, dan interpretasi. An Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, F. L. (Eds.). (2005). Elektroensefalografi: prinsip dasar, aplikasi klinis, dan bidang terkait. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, R.M., & Alonso, M.T. (2009). Teknik dasar elektroensefalografi: prinsip dan aplikasi klinis. Sejarah Sistem Kesehatan Navarra, 32 (Suppl 3), 69-82. Diperoleh pada 31 Desember 2016, dari scielo.isciii.es.