Количественная электроэнцефалография

Количественная электроэнцефалография ( кЭЭГ или QEEG ) — это область, связанная с численным анализом данных электроэнцефалографии (ЭЭГ) и связанных с ними поведенческих коррелятов.

Подробности

Методы, используемые при анализе цифровых сигналов, распространяются на анализ электроэнцефалографии (ЭЭГ). К ним относятся вейвлет -анализ и анализ Фурье с новым акцентом на общую активность между ритмами, включая фазовую синхронность (когерентность, фазовая задержка) и синхронность величин (комодуляция/корреляция и асимметрия).

Аналоговый сигнал включает в себя временной ряд микронапряжений ЭЭГ, дискретизированный в цифровом виде, и частоты дискретизации, достаточные для передискретизации сигнала (с использованием принципа Найквиста , заключающегося в удвоении максимальной обнаруживаемой частоты). Современные усилители ЭЭГ используют адекватную выборку для разрешения ЭЭГ в традиционном медицинском диапазоне от постоянного тока до 70 или 100 Гц, используя частоты дискретизации от 250/256, 500/512 до более 1000 выборок в секунду, в зависимости от предполагаемого применения. QEEG может выполняться с помощью наборов инструментов с открытым исходным кодом, таких как EEGLAB или Neurophysical Biomarker Toolbox.

Несколько продуктов QEEG получили разрешение FDA на медицинское оборудование класса 2, а метод получил медицинское одобрение для использования у пациентов с эпилепсией. Однако QEEG не был одобрен Американской академией неврологии или Американским обществом клинической нейрофизиологии.

Фурье-анализ ЭЭГ

Фурье разлагает временной ряд ЭЭГ на спектральный график напряжения по частоте, обычно называемый «спектром мощности», где мощность представляет собой квадрат величины ЭЭГ, а величина представляет собой интегральное среднее амплитуды сигнала ЭЭГ, измеренное по (+ ) от пика до (-) пика), за время выборки или эпоху. Длина эпохи определяет частотное разрешение Фурье: эпоха в 1 секунду обеспечивает разрешение 1 Гц (разрешение плюс/минус 0,5 Гц), а эпоха в 4 секунды обеспечивает разрешение 0,25 Гц или ±0,125 Гц.

$f(\xi )=\int _{-\infty }^{\infty }f(x)e^{-2\pi ix\xi }\,dx$

Где ξ = частота

Вейвлет-анализ ЭЭГ

Вейвлет — это частотно-временное преобразование, которое позволяет анализировать сигналы ЭЭГ во временном расширении, что невозможно при анализе Фурье.

$X(a,b)={\frac {1}{\sqrt {a}}}\int _{-\infty }^{\infty }{\overline {\Psi \left({\frac {t-b}{a}}\right)}}x(t)\,dt$

Где а = масштабирование; б = время

Использование

QEEG была принята для диагностической оценки в некоторых областях, таких как цереброваскулярные расстройства, энцефалопатия , деменция и эпилепсия, хотя она еще не принята в других клинических областях, таких как диагностика легкой черепно-мозговой травмы или психических расстройств. Использование методов qEEG в исследованиях в клинических и исследовательских условиях продолжается. QEEG также используется для обеспечения нейробиоуправления , которая является формой биологической обратной связи , при которой электрическая активность в мозге контролируется компьютерной программой, которая применяется для модуляции зрительных или слуховых стимулов — эти стимулы, в свою очередь, предназначены для контроля. пользователем.

Ссылки

• Кечечи, Х.; Дегирменчи, Ю. (апрель 2008 г.). «Количественная ЭЭГ и когнитивные вызванные потенциалы при анемии». Клиническая нейрофизиология . 38 (2): 137–143. дои : 10.1016/j.neucli.2008.01.004 . ПМИД   18423335 .

Новый взгляд на количественный спектральный анализ ЭЭГ в психиатрии: извлечение знаков из чисел в клинических условиях. Клин нейрофизиол. Декабрь 2003 г.;114(12):2294-306.

Роль количественной ЭЭГ в диагностике нервно-психических расстройств.Джей Мед Лайф. Январь–март 2020 г.;13(1):8–15.

Дельта-бета ХФУ связан со смешанными особенностями и реакцией на лечение при биполярной депрессии II типа. Гелион. 13 июня 2019 г.;5(6):e01898.