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.
Analiza ilościowa przekłada zapis fal na rozkład mocy w pasmach częstotliwości i mapę powierzchni głowy.
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.
Wynik odnosi się do bazy normatywnej. To porównanie, nie pomiar bezwzględny — jakość bazy przesądza o wartości badania.
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 zabu