...

Elektroencefalografia ilościowa (qEEG)

Elektroencefalografia ilościowa (qEEG) polega na przetwarzaniu i matematycznym opisywaniu danych pochodzących z EEG. Metoda ta jest szeroko stosowana w medycynie i nauce, a także w biohackingu. Wykorzystuje się ją w diagnostyce depresji, stanów lękowych, epilepsji i innych chorób, a także w terapii/

Spis treści:

Elektroencefalografia ilościowa (ang. quantitative electroencephalography, qEEG) to technika analizy elektrycznej aktywności mózgu, która polega na przetwarzaniu i matematycznym opisywaniu danych pochodzących z EEG. Jest to bezpieczna i nieinwazyjna metoda, w której zapisy z sensorów EEG są analizowane ilościowo przez specjalne programy. Badanie to nazywa się również “mapowaniem mózgu”. Uzyskane wyniki są porównywane z normami danej populacji.

1. Historia wynalezienia qEEG

Proces wynalezienia aparatu do EEG rozpoczął się już w drugiej połowie XIX wieku. Postęp technologiczny i rozwój komputerów sprawiły, że pojawiła się możliwość dokładniejszej analizy i interpretacji uzyskiwanych z niego danych. W latach 60. i 70. XX wieku rozpoczęto prace nad ilościową analizą zapisów z elektroencefalogramów. Polegała ona na matematycznym opisywaniu wyników uzyskiwanych z EEG i charakteryzowania fal mózgowych za pomocą parametrów liczbowych.

W latach 80. XX wieku pojawiły się pierwsze komercyjne systemy do analizy EEG, które umożliwiały mierzenie i ocenę różnych parametrów elektroencefalograficznych. W miarę rozwoju technologii i oprogramowań komputerowych możliwości analizy danych zwiększały się. Wprowadzenie elektroencefalografii ilościowej nastąpiło niecałe 10 lat później. Do dziś technika ta umożliwia precyzyjną charakterystykę i ocenę dynamiki działania mózgu.

2. Elementy składowe qEEG

Aparatura do qEEG składa się z kilku kluczowych elementów. Należą do nich:

  • czepek z elektrodami
  • wzmacniacz sygnałów
  • komputer z oprogramowaniem
  • interfejs
  • baza danych normatywnych

W badaniu qEEG wykorzystuje się od 19 do 32 elektrod umieszczanych na głowie pacjenta. Każda z nich jest pokryta żelem przewodzącym. Ich liczba zależy od protokołu badania i celu analizy. Im jest ich więcej, tym dokładniejsza staje się możliwość określenia aktywności mózgu w poszczególnych obszarach. Elektrody w postaci klipsów zostają zaś przypięte do uszu pacjenta.

Niezwykle istotnymi elementami aparatów do qEEG są wzmacniacze sygnałów. Są one odpowiedzialne za intensyfikowanie i filtrację sygnałów pochodzących z EEG. Dane z elektrod i wzmacniaczy są zaś przesyłane do komputera. Tam są przetwarzane i analizowane za pomocą specjalnego oprogramowania. Umożliwia ono analizę widmową, mapowanie mózgu, określenie wskaźników i porównywanie wyników z bazami danych. Interfejs natomiast umożliwia operatorowi kontrolowanie i monitorowanie procesu pomiarowego za pomocą takich funkcji, jak kalibracja elektrod, ustawianie parametrów pomiarowych i wizualizacja danych.

W ostatnim etapie pomiarów wynik pacjenta porównuje się z bazą danych normatywnych, czyli wynikami uzyskanymi w populacji osób zdrowych. Pozwala to na ocenę ewentualnych nieprawidłowości w pracy mózgu osoby badanej.

2.1. Mini qEEG

Mini qEEG umożliwia pomiar mniejszego obszaru mózgu, niż standardowe badanie qEEG, co pozwala na szybszą i bardziej zwięzłą analizę wyników. Do pomiarów wykorzystuje się od 6 do 12 elektrod. W zależności od potrzeb diagnozy pomiary można wykonać przy otwartych lub zamkniętych oczach, w spoczynku lub podczas koncentracji na konkretnym zadaniu. Przed każdą aktywnością uruchamiany jest ekran, który umożliwia pomiar impedancji dla każdej pary elektrod, dzięki czemu istnieje pewność, że uzyskane wyniki nie są zafałszowane.

Badanie mini qEEG umożliwia wychwycenie asymetrii amplitud w dowolnym paśmie częstotliwości między lewą i prawą półkulą. Zauważalne są także wszelkie zaburzenia w funkcjonowaniu obu półkul. Mini qEEG pozwala potwierdzić istnienie niektórych nieprawidłowości, dla których istnieją już udowodnione naukowo charakterystyczne wzorce fal. Na przykład nieprawidłowe fale wolne w lewej półkuli mózgowej u osób praworęcznych mogą wskazywać na występowanie dysleksji. Badanie to jest również bardzo przydatne przy planowaniu treningu EEG-Biofeedback, ponieważ wskazuje, w których punktach należy wzmacniać lub hamować określone pasma częstotliwości.

3. Przebieg badania

Typowa sesja QEEG zajmuje około godziny, w zależności od wieku pacjenta i celu badania. Pacjent siedzi wygodnie na fotelu, a specjalista zakłada mu na głowę czepek z elektrodami. Podczas badania specjalista prosi pacjenta o wykonywanie zadań, które pozwolą na otrzymanie wyników aktywności fal mózgowych podczas konkretnych czynności. Podczas ich wykonywania pacjent proszony jest o otwieranie i zamykanie oczu w odpowiednich momentach.

Elektrody zbierają sygnały elektryczne generowane przez neurony w różnych obszarach mózgu. Te z kolei są wzmacniane, a następnie przetwarzane za pomocą specjalistycznego oprogramowania. Otrzymane dane są analizowane pod kątem częstotliwości i amplitudy fal mózgowych, co pozwala na stworzenie mapy aktywności elektrycznej mózgu. Wyniki pomiaru są porównywane z normami dla różnych grup wiekowych i płci, co umożliwia identyfikację nieprawidłowości w aktywności mózgu. Dzięki analizie qEEG można określić, czy występują nieprawidłowości w poszczególnych obszarach mózgu i czy aktywność fal mózgowych mieści się w zakresie norm dla osób zdrowych.

3.1. Przygotowanie do badania

Dzień przed badaniem należy umyć głowę, dokładnie spłukać szampon i nie używać kosmetyków do włosów zawierających silikon (odżywek, żeli do układania włosów, pianek i lakierów). W dniu pomiarów należy zjeść lekki posiłek (głód może zaburzać funkcje poznawcze). Pacjent powinien skonsultować się z lekarzem odnośnie przyjmowanych leków.

Osoba badana powinna unikać spożywania kofeiny, alkoholu i innych substancji psychoaktywnych, które mogą wpływać na funkcje mózgu. Warto także zadbać o odpowiednią ilość snu i odpoczynek, aby zmniejszyć ryzyko zmęczenia. Bezpośrednio przed rozpoczęciem pomiarów pacjent powinien usiąść w spokojnym miejscu, unikać nadmiernego ruchu i starać się wyciszyć. W tym czasie personel medyczny wyjaśni procedurę badania.

4. Zastosowanie qEEG

Technika qEEG znalazła szerokie zastosowanie w medycynie i biohackingu mózgu. Jego rola w diagnozowaniu i leczeniu wielu zaburzeń o podłożu neurologicznym, psychologicznym i poznawczym jest nieoceniona. Mapy mózgu, których dostarcza qEEG, pomagają wyodrębnić te części mózgu, które funkcjonują nieprawidłowo. Wyniki uzyskiwane w pomiarach są przydatne w diagnozie takich schorzeń, jak depresja, stany lękowe, bezsenność, padaczka, czy amnezja oraz pozwalają na dostosowanie form leczenia.

4.1. Zastosowanie qEEG w neurologii

Technika qEEG pomaga w zrozumieniu zaburzeń neurologicznych. Pomiary mogą dostarczyć informacji na temat aktywności mózgu w przypadku różnych zaburzeń neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy stwardnienie rozsiane. Badanie qEEG wykorzystuje się także w neurorehabilitacji. Technika ta pozwala na monitorowanie postępów leczenia pacjentów po urazach mózgu czy udarach. Śledzenie zmian w aktywności mózgu może dostarczyć informacji o skuteczności terapii i pomóc w jej dostosowaniu do indywidualnych potrzeb pacjenta.

Jednym z zastosowań qEEG jest diagnostyka epilepsji. Technika ta umożliwia precyzyjną identyfikację nieprawidłowości w aktywności elektrycznej mózgu związanych z padaczką. Pozwala na lokalizację ognisk padaczkowych i określenie typu napadów, co jest kluczowe dla opracowania właściwego planu leczenia.

4.2. Zastosowanie qEEG w psychiatrii

W psychiatrii technikę qEEG wykorzystuje się w diagnostyce wielu zaburzeń psychicznych. Metoda ta może pomóc w identyfikacji charakterystycznych wzorców aktywności mózgu związanych z depresją, stanami lękowymi czy zaburzeniami nastroju.

Pomiary qEEG wykorzystuje się także podczas badania zaburzeń uwagi i nadpobudliwości, zwłaszcza u dzieci. Technika qEEG dostarcza informacji o aktywności mózgu u pacjentów z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej (ang. attention deficit hyperactivity disorder, ADHD). Wyniki badań pozwalają z prawie 90% pewnością odróżnić zapis osoby dobrze funkcjonującej od osoby z zaburzeniami charakterystycznymi dla ADHD. W schorzeniu tym obserwuje się najczęściej nadmiar fal wolnych theta i niskie potencjały fal szybkich beta w obszarze płatów czołowych, odpowiedzialnych za kontrolę uwagi. Im wyższy jest stosunek fal theta i beta, tym większe są problemy ze skupieniem i koncentracją.

4.3. Zastosowanie qEEG w neuropsychologii

W neuropsychologii qEEG wykorzystuje się głównie w celu badania funkcji poznawczych. Technika ta pozwala dostarczyć informacji o aktywności mózgu związaną z wieloma procesami, takimi jak pamięć, uwaga, percepcja czy funkcje wykonawcze. Pozwala to na analizę zdolności kognitywnych i ocenę ryzyka rozwoju zaburzeń poznawczych. Technika qEEG pozwala także na monitorowanie zmian w funkcjonowaniu mózgu na skutek starzenia się organizmu, w trakcie terapii czy rehabilitacji.

4.4. Zastosowanie qEEG w biohackingu

Technika qEEG może być wykorzystana do oceny indywidualnych wzorców aktywności mózgu w celu optymalizacji funkcjonowania umysłu i zwiększenia wydajności poznawczej. Coraz częściej jest ona stosowana w doskonaleniu umiejętności sportowych. Może być również wykonywana w treningu sportowym w celu poprawy koncentracji, precyzji ruchów i koordynacji. Pozwala na lepsze zrozumienie aktywności mózgu podczas wykonywania określonych ćwiczeń fizycznych.

5. Zalety i wady stosowania qEEG

Wśród zalet zastosowania qEEG wymienia się najczęściej:

  • łatwość interpretacji map mózgu, ponieważ wynik pomiaru jest automatycznie podawany przez oprogramowanie, a jego interpretacja nie wymaga specjalistycznego doświadczenia elektroencefalograficznego
  • wysoką rzetelność i powtarzalność pomiarów
  • nieinwazyjność i wysoki poziom bezpieczeństwa pomiarów
  • wysoką czułość i swoistość badania (qEEG jest wrażliwe na zmiany w przepływie krwi w mózgu, może zatem służyć do oceny stanu zdrowia pacjentów z ryzykiem udaru, zwłaszcza niedokrwiennego)
  • możliwość dostosowania wyników do norm kulturowych

Wśród wad stosowania qEEG wymienia się najczęściej:

  • wysokie koszty aparatów qEEG. Na skutek tego nie są one dostępne we wszystkich placówkach medycznych, co może ograniczać i utrudniać ichwykorzystanie przez pacjentów spoza dużych miast
  • potrzebę współpracy pacjenta. Badanie wymaga spokoju i siedzenia w bezruchu podczas pomiaru. U osób niezdolnych do współpracy lub cierpiących na zaburzenia ruchowe wyniki mogą być zafałszowane
  • ryzyko błędnej interpretacji wyniku na skutek występowania artefaktów. Diagnostyka qEEG wiąże się z możliwością błędnego rozpoznania ognisk czynności wolnych. W wyniku pomiaru często pojawiają się artefakty mogące zostać zinterpretowane jako oznaki uszkodzenia kory mózgowej, które w rzeczywistości są np. tętnieniem tętnic

Bibliografia

  1. Cuspineda E. et al. QEEG Prognostic Value in Acute Stroke. Clinical EEG and Neuroscience. 2007.
  2. Kanda P.A. et al. The clinical use of quantitative EEG in cognitive disorders. Dementia & neuropsychologia. 2009.
  3. Livint P.L. et al. The Role of Quantitative EEG in the Diagnosis of Neuropsychiatric Disorders. Journal of medicine and life. 2020.
  4. Prauzner T. et al. Ocena aktywności poznawczej w ujęciu aktualnych badań QEEG. Wyd. UR. 2018.
  5. Prichep L.S., John E.R. QEEG profiles of psychiatric disorders. Brain Topogr. 1992.
Wesprzyj nas, jeśli uważasz, że robimy dobrą robotę!

Nieustannie pracujemy nad tym, żeby dostępne u nas treści były jak najlepszej jakości. Nasi czytelnicy mają w pełni darmowy dostęp do ponad 300 artykułów encyklopedycznych oraz ponad 700 tekstów blogowych. Przygotowanie tych materiałów wymaga jednak od nas dużo zaangażowania oraz pracy. Dlatego też jesteśmy wdzięczni za każde wsparcie członków naszej społeczności, ponieważ to dzięki Wam możemy się rozwijać i upowszechniać rzetelne informacje.

Przekaż wsparcie dla NeuroExpert.