Электроэнцефалограф Неврополиграф

Комплекс компьютеризированный неврологический для регистрации и обработки электрических биопотенциалов и полиграфических сигналов

• Рутинное исследование ЭЭГ
• Видеомониторинг ЭЭГ
• Суточный автономный мониторинг ЭЭГ
• Проведение полисомнографических обследований
• Применение провокационных процедур
• Регистрацию и анализ вызванных потенциалов  

Состав комплекса

ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФ «НЕВРОПОЛИГРАФ»

СЕНСОР БИОМЕХАНИЧЕСКИЙ

ПК/НОУТБУК

Комплекс предназначен для проведения полноценного исследования и анализа электрических потенциалов головного мозга.

Медицинский компьютеризированный комплекс «Неврополиграф» предназначен для регистрации и анализа электрической активности головного мозга в амбулаторных и стационарных условиях с возможностью суточного мониторинга.

Области применения:

Комплекс предназначен для проведения полноценного исследования и анализа электрических потенциалов головного мозга. Соответствует требованиям общеевропейских стандартов помощи при эпилепсии, утвержденными Международной противоэпилептической лигой (ILAE) и обеспечивает:

• Рутинное исследование ЭЭГ
• Видеомониторинг ЭЭГ;
• Суточный автономный мониторинг ЭЭГ;
• Проведение полисомнографических обследований;
• Применение провокационных процедур;
• Регистрацию и анализ вызванных потенциалов.

Преимущества

• Комплекс эргономичен, компактен, адаптирован для мобильного использования, снабжен встроенным многофункциональным ЖК дисплеем, имеет возможность передачи данных через интерфейсы Bluetooth и USB.
• Усилитель биосигналов Hi-End класса обеспечивает высококачественную запись сигналов ЭЭГ.
• Предусмотрен режим автономной работы без подключения к ПК с питанием от встроенных аккумуляторов и сохранением данных на встроенный блок памяти.
• Уникальность функций и параметров позволяет использовать прибор практически во всех задачах по регистрации и исследованию потенциалов головного мозга.

Возможности

Комплекс «Неврополиграф» предназначен для регистрации и анализа электрической активности головного мозга в амбулаторных и стационарных условиях. Уникальность параметров и функциональных возможностей системы «Неврополиграф», позволяет использовать его практически во всех сферах медицины и науки, связанных с ЭЭГ и потенциалами мозга.

Усилитель биосигналов разработан с использованием последних технологий микроэлектроники. Он обладает отличным качеством регистрации сигналов ЭЭГ, современным эргономичным дизайном, компактен, имеет небольшой вес, снабжен встроенным многофункциональным ЖК дисплеем с отображением контроля импеданса, режимов работы. Питание усилителя «Неврополиграф» осуществляется через USB-порт или от встроенных съемных аккумуляторов. Комплекс «Неврополиграф» имеет несколько режимов работы.

Электроэнцефалограф «Неврополиграф»

Питание усилителя «Неврополиграф» осуществляется через USB-порт или от встроенных съемных аккумуляторов. Комплекс «Неврополиграф» имеет несколько режимов работы.

Для проведения рутинных обследований и регистрации вызванных потенциалов применяется стационарный режим, который обеспечивает максимальную функциональность. Для регистрации длительных записей ЭЭГ, видеомониторинга, полисомнографии в приборе есть автономный режим работы. При этом питание усилителя осуществляется от установленных аккумуляторов, а запись биосигналов производится на карту памяти и передается по телеметрическому каналу на сервер (при необходимости).

Это очень удобно как пациенту так и врачу, во время работы в автономном режиме можно не использовать ПК и обеспечить свободу перемещения. Вместе с прибором поставляется программное обеспечение экспертного уровня для операционных систем Windows, Linux, Apple OS X, Android. Число каналов ЭЭГ от 8 до 32, устанавливается пользователем. Усилитель «Неврополиграф» интегрируется с внешними устройствами для фото-, паттерн- и аудиостимуляции. Предусмотрена возможность видеомониторинга с ночной подсветкой и полисомнографии с подключением датчиков дыхания, тремора, храпа, температуры, положения тела, одного или нескольких каналов ЭКГ, ЭМГ, ЭОГ.

Основные сферы применения комплекса «Неврополиграф»

Рутинные ЭЭГ исследования проводятся в состоянии расслабленного бодрствования – пациент сидит в удобном кресле, с закрытыми глазами. Продолжительность исследования 20-30 минут. В качестве электродной системы используется эластичная шапочка с "мостиковыми" или "чашечковыми" электродами, которые накладываются на поверхность головы в соответствии с международной схемой 10-20. Для увеличения возможности выявления эпилептиформной активности с помощью комплекса "Неврополиграф" проводятся различные функциональные пробы – с открыванием и закрыванием глаз, с фотостимуляцией различной частоты, с гипервентиляцией (глубокое дыхание в течение 3-5 минут), аудиостимуляцией. При необходимости проводятся пробы с моторной и интеллектуальной нагрузкой.

Длительный мониторинг ЭЭГ, видеомониторинг, методы длительной регистрации (от 4 до 10 часов) электроэнцефалограммы пациента синхронно с видео- и звуковой записями. Основным преимуществом данного метода является его длительность, так как во время рутинных ЭЭГ исследований (за 20-30 минут) зачастую невозможно дифференцировать эпи- активность. Также методика особо актуальна для диагностики эпилепсии у детей. В раннем возрасте проявление эпилептических приступов чрезвычайно вариабельно и затрудняет их определение. Комплекс "Неврополиграф" имеет все необходимые технические программные и эргономические средства для проведения высококачественных длительных регистраций ЭЭГ.

Полисомнография - комплексный процесс мониторирования и записи физиологических показателей во время сна. Эта методика является «золотым стандартом» исследования в сомнологии и позволяет поставить точный диагноз при большинстве расстройств сна. Полисомнография используется в диагностике и исследовании таких заболеваний, как бессонница, бруксизм, нарколепсия и синдром периодических движений конечностей во сне. Важнейшим показателем является количество эпизодов апноэ и сердечных сокращений, часто наблюдаемых у людей, страдающих храпом.

Вызванные потенциалы представляют собой регистрируемую по ЭЭГ биоэлектрическую реакцию различных отделов центральной нервной системы – коры головного мозга, его ствола или даже спинного мозга на определенный физический стимул (вспышку света, звук, вращающийся шахматный паттерн или слабый разряд электрического тока). По результатам такой диагностической стимуляции можно судить о состоянии зрительных, слуховых или соматосенсорных проводящих путей. Метод вызванных потенциалов позволяет уточнить функциональный и органический характер сенсорных расстройств, например, при дифференциальной диагностике истерического амавроза и истинной слепоты. При помощи данного метода можно контролировать ход операции на головном мозге, когда пациент находится в бессознательном состоянии, тем самым избегая повреждения нервов во время оперативного вмешательства. Вызванные потенциалы широко используются для диагностики рассеянного склероза и других тяжелых органических заболеваний нервной системы.

Возможности комплекса «Неврополиграф»

ПО «Неврополиграф»

Основными режимами работы комплекса являются:

• режим регистрации и записи ЭЭГ и биосигналов на ПК
• режим автономной регистрации сигналов ЭЭГ и биосигналов
• режим телеметрической передачи данных по радиоканалу
• режим контроля импеданса
• режим просмотра и анализа зарегистрированных данных
• режим базы данных пациентов
• экспорт и импорт данных во внешние пакеты ПО

В режиме регистрации ЭЭГ комплекс Неврополиграф позволяет:

• проводить регистрации ЭЭГ и биосигналов с функцией автосохранения в случае непредвиденного сбоя в работе операционной системы;
• проводить регистрацию ЭЭГ без ПК с записью данных в усилитель биосигналов по типу «холтеровского»
• контролировать импеданс электродов ,в том числе заземляющего электрода;
• телеметрически управлять работой усилителя сигналов ;
• измененять монтажи и параметры цифровой фильтрации в процессе записи;
• помечать интересующие события на записи ЭЭГ маркерами;
• проводить фото-аудиостимуляции по заданной схеме с возможностью создания собственных схем стимуляции;
• обеспечивать загрузка/сохранение параметров методики;
• обеспечивать загрузка/сохранение схем монтажей ЭЭГ;
• проводить мониторинг ЭЭГ без записи в память ПК;
• проводить онлайн спектральный анализ с картированием;
• проводить онлайн когерентный анализ с картированием;
• проводить онлайн распознование острых волн;
• проводить онлайн удаление артефактов (ЭКГ, ЭМГ).
• проводить синхронную регистрацию аудио- видео данных

Возможности комплекса «Неврополиграф» в режиме просмотра и анализа ЭЭГ:

• визуальный просмотр исходной записи с произвольными параметрами масштаба и развертки ;
• изменение монтажа и параметров цифровой фильтрации;
• быстрая фильтрация длительных записей;
• неограниченная длительность эпох анализа;
• создание нескольких наборов эпох анализа для одной записи;
• создание отчета по определенным шаблонам;
• быстрая печать текущей страницы и печать всей записи с возможностью предварительного просмотра;
• измерение временных и амплитудных параметров ЭЭГ с помощью курсора-линейки;
• лупа для просмотра выделенного участка ЭЭГ в увеличенном масштабе;
• произвольная настройка частотных диапазонов, используемых при математической обработке;
• произвольная настройка маркеров событий;
• загрузка/сохранение схем расчета когерентности и корреляции;
• загрузка/сохранение схем расчета трендов;
• настраиваемый режим автосохранения записи при выходе из программы;
• просмотр видеозаписи;
• удаление артефактов (ЭКГ, ЭМГ).

Возможности математической обработки ЭЭГ комплексом «Неврополиграф»

Амплитудное картирование ЭЭГ – один из современных методов математической обработки электроэнцефалографических кривых с последующим построением карт мгновенного распределения разностей потенциалов по поверхности мозга.

Амплитудное картирование позволяет определить топическую принадлежность компонентов усредненных вызванных или связанных с событиями потенциалов, отражающих участие различных отделов коры в обработке информации, а также исследовать нейрональные механизмы когнитивных и моторных функций.

ПО «Неврополиграф»

Этот метод особенно эффективен для оценки динамических процессов биоэлектической активности мозга, связанных, главным образом, с эпиактивностью. Анализ амплитудных карт, отражающих распределение потенциала через определенные промежутки времени, дает возможность получить наглядное представление о месте возникновения интересующего феномена, его распространении по поверхности головного мозга и динамических изменениях этого процесса.

В ходе картирования выявляются локальные участки, в которых возникают эпилептические разряды, которые трудно выявить при традиционной расшифровке ЭЭГ. Такой анализ дает дополнительную ценную информацию и позволяет более точно прогнозировать результаты лечения, течение и исход эпилепсии. В частности, амплитудное картирование прекрасно зарекомендовало себя в диагностике т.н. доброкачественной эпилепсии, с очагом возникновения в области Роландовой борозды - роландической эпилепсии, тем самым отграничивая этот вариант от других с менее оптимистичным прогнозом. Роландическая эпилепсия в основном наблюдается у детей в возрасте от 2 до 14 лет и по достижении 16 летного возраста спонтанно исчезает у 98,8 % больных. В последнее время наиболее эффективным в диагностическом плане считается трехмерное амплитудное картирование ЭЭГ.

ПО «Неврополиграф»

Спектральный анализ ЭЭГ - предназначен для углубленного исследования частот биоэлектрических импульсов, регистрируемых на ЭЭГ над поверхностью головного мозга. В качестве основных критериев анализа спектрограмм используются т.н. мощность и амплитуда частотных характеристик биоритмов ЭЭГ за определенный промежуток времени. Такой подход позволяет оценить соотношение разных ритмов, составляющих ЭЭГ, а главное - выявить те частоты, которые не определяются при визуальном анализе в связи с их малой амплитудой или за счет экранирования их другими ритмами.

В основе анализа мощности спектра ЭЭГ положен метод быстрого преобразования Фурье. На сегодняшний день установлены некоторые важные закономерности распределения мощности спектра ЭЭГ. Так, спектры мощности ЭЭГ передних отделов коры головного мозга здоровых людей имеют более сложный характер, чем задних, что, по-видимому, связано с мыслительной деятельностью и осуществлением других когнитивных психических функций.

В лобно–центральных отделах доминируют мощности и частоты дельта-, тета- и бета–ритмов, а в задних отделах больших полушарий преобладает мощность альфа–частот, специфичных для состояния релаксации, расслабленности, дремоты. При патологии мозга мощность спектра ЭЭГ претерпевает существенные изменения по сравнению с нормой в зависимости от локализации патологического процесса и степени поражения мозга.

Расчет спектра производится для выбранного монтажа по одной или нескольким эпохам анализа произвольной длительности. Каждый частотный диапазон может быть выделен своим цветом. Настройки спектрального анализа позволяют изменять количество точек преобразования Фурье, тип весового окна и коэффициент сглаживания спектров. Данные спектрального анализа объединяются в таблицы нескольких типов, в которых содержатся показатели амплитуды, мощности и мгновенных значений спектра в выбранных частотных диапазонах.

Установлено, что при раннем детском аутизме имеется более высокая мощность дельта-ритмов, при одновременном уменьшении альфа-активности, а также аномальное распределение альфа- и бета-ритмов и нивелирование межполушарной асимметрии. При логоневрозе мощность альфа-активности в задних отделах левого и в передних отделах правого полушария значительно возрастает. У здоровых при прослушивании и повторении фраз превалирует десинхронизация альфа-ритма в задних отделах левого полушария, а у больных логоневрозом - правого. У здоровых при активации воображения отмечено повышение мощности альфа-ритма только в левом полушарии, а у заикающихся – как в левом, так и в правом.

При помощи спектрального анализа ЭЭГ у депрессивных больных можно обнаружить удлинение циклов сна с быстрыми движениями глаз при одновременном укорочении латентного периода их появления, а также снижение дельта- и увеличение тета-активности, а также зафиксировать сглаживание явных различий по спектральной мощности между фазами сна и бодрствования. При скрытой депрессии регистрируется асимметрия показателей мощности спектра ЭЭГ в стадию сна с быстрыми движениями глаз, а также более мощный спектр всех частот биоритмов в правом полушарии по сравнению с нормой. При болезни Альцгеймера обнаруживается повышение мощности дельта- и тета-ритмов и снижение альфа- и бета - активности.

ПО «Неврополиграф»

Когерентный анализ. Термин «когерентный анализ» происходит от латинских слов cohaerens - «связаный» и cohaerere - «быть связанным». В современной науке под когерентностью понимается согласованность протекающих процессов во времени. Когерентность электрических сигналов головного мозга является количественным показателем синхронности вовлечения различных корковых зон при их функциональном взаимодействии, обеспечивающем интегративную деятельность мозговых структур.

Поскольку электрическая активность мозга тесно связана с его функциональной деятельностью, то когерентность указывает на вовлеченность разных зон коры в обеспечение выполнения функций мозга, то есть является количественным выражением уровня интегративной деятельности мозговых структур. Когерентность отражает степень согласованности функциональных взаимосвязей между различными корковыми областями. Уровень интеграции областей коры должен быть адекватным для оптимального выполнения функции.

Значения коэффициентов когерентности варьируют от 0 до 1. При этом, чем выше значение когерентности, тем более согласована активность одной области с другой. Одним из важнейших преимуществ когерентного анализа является независимость коэффициентов когерентности от амплитуды колебаний сигналов различных областей мозга. Однако применение когерентного метода обработки ЭЭГ до сих пор ограничивается преимущественно научными целями в виду трудоемкости процесса обработки биоэлектрических сигналов, требующих привлечения сложного математического аппарата. Но сегодня, благодаря бурно развивающимся цифровым технологиям, эта проблема снята.

Расчет когерентности производится по одной или нескольким эпохам. Для расчета когерентности может быть выбран произвольный набор пар отведений монтажа. Результаты расчета представляются в виде таблиц значений когерентности в выбранных частотных диапазонах.

Картирование когерентности. На базе когерентного анализа разработан метод картирования. Этот современный метод математической обработки электроэнцефалографических кривых отображает распределение значений коэффициентов когерентности в заданных пределах вариабельности. При проведении когерентного картирования большое значение имеет число электроэнцефалографических каналов регистрации. Чем большим числом таких отведений располагает электроэнцефалограф, чем более информационно-насыщенными будут результаты когерентного анализа.

ПО «Неврополиграф»

По данным мировой литературы, когерентный анализ хорошо зарекомендовал себя в психологии возрастного развития и психиатрии.

На сегодняшний день когерентный анализ ЭЭГ с успехом используется для объективной оценки синхронности функциональной активности участков головного мозга с целью разработки дифференцированных диагностических и лечебно-реабилитационных программ, что создает реальные подходы к более качественному оказанию высокотехнологичной медицинской помощи.

ПО «Неврополиграф»

Анализ трендов. Для длительных записей используется анализ трендов – графиков изменения какого-либо параметра в течение всей записи. Программный комплекс «Неврополиграф» позволяет рассчитывать тренды амплитуды, мощности спектра или когерентности в заданном частотном диапазоне для выбранных отведений, амплитудно-интегрированной ЭЭГ, средней и максимальной частоты, амплитуды и индексов ритмов, амплитудных и временных параметров полиграфических каналов, количества острых волн.

Набор параметров трендов - схемы трендов - могут формироваться произвольно и сохраняться для последующего использования. Навигация в окне трендов позволяет быстро перейти к соответствующему курсору участку на записи.

Корреляционный анализ. В программном комплексе «Неврополиграф» расчет корреляций производится в заданном временном интервале для пар отведений (взаимная корреляция) или для одного отведения (автокорреляция). Корреляционная функция является нормированной по амплитуде и центрированной относительно среднего значения. Она может принимать значения от –1 до +1.

ПО «Неврополиграф»

Корреляционный анализ ЭЭГ дает возможность количественно оценить наличие взаимозависимостей, их силу и направленность между биоэлектрическими процессами, происходящими в различных участках головного мозга, выявить общие закономерности возникновения тех или иных вариантов активности нейронов коркового слоя. Данный метод статистической обработки количественных параметров ЭЭГ позволяет категоризировать феномены биоэлектрической активности, отнести их к периодическим или непериодическим событиям, а также выявить периодичность их возникновения.

Корреляционный анализ ЭЭГ дает возможность количественно оценить наличие взаимозависимостей, их силу и направленность между биоэлектрическими процессами, происходящими в различных участках головного мозга, выявить общие закономерности возникновения тех или иных вариантов активности нейронов коркового слоя. Данный метод статистической обработки количественных параметров ЭЭГ позволяет категоризировать феномены биоэлектрической активности, отнести их к периодическим или непериодическим событиям, а также выявить периодичность их возникновения.

Корреляционный анализ ЭЭГ представляет метод выделения доминирующих компонентов в биоэлектрической активности нейронов головного мозга. Корреляционный анализ с использованием функции взаимной корреляции позволяет выявлять слабые биоэлектрические импульсы. Кросс-корреляционный анализ ЭЭГ, называемый также методом взаимных корреляций, дает возможность установить функциональные взаимосвязи между различными локусами коры головного мозга.

ПО «Неврополиграф»

Периодометрический анализ. Периодометрический анализ базируется на измерении периодов между характерными точками электроэнцефалографических кривых - вершинами волн, их пиками или пересечениями нулевой линии.

Периодометрический анализ ЭЭГ позволяет рассчитывать средние значения амплитуды волн, их доверительные интервалы, средние периоды волн и их дисперсию, вычислять индексы ЭЭГ-ритмов с высокой точностью, исходя из суммы всех периодов волн данного частотного диапазона.

Прототипом данного вида математической обработки ЭЭГ является анализ Фурье. Однако периодометрический анализ ЭЭГ обладает большей устойчивостью к помехам, и его результаты в значительно меньшей степени зависят от влияния одиночных высокоамплитудных артефактов, например, от помех при движениях исследуемого.

Периодометрический анализ производится по одной или нескольким эпохам для всех отведений данной монтажной схемы наложения электродов в выбранных частотных диапазонах. Перед началом периодометрического анализа необходимо задать частотные диапазоны и режим усреднения по эпохам. Также задается тип параметра гистограмм - частота или амплитуда ритма. В зависимости от этого на гистограммах отображаются либо средняя и максимальная частота ритма либо средняя и максимальная амплитуда и индекс ритма анализируемой эпохи.

Картирование параметров периодометрического анализа. Результаты периодометрического анализа могут быть представлены в наглядной форме в виде карт распределения амплитудно-временных параметров по конвекситальной поверхности коры головного мозга.

Этот метод математической обработки ЭЭГ отображает вариативность значений вычисляемых амплитуд и периодов волн биоэлектрических импульсов в заданных пределах.

ПО «Неврополиграф»

При проведении периодометрического картирования также имеет большое значение монтажная схема наложения электродов и число электроэнцефалографических каналов регистрации. Чем большее число таких каналов имеет электроэнцефалограф, чем более информативными будут результаты периодометрического анализа. Однако следует иметь в виду, что единых стандартов для проведения периодометрического анализа и картирования на сегодняшний день еще не выработано.

ПО «Неврополиграф»

Биспектральный и бикогерентный анализ ЭЭГ. Биспектральный анализ описывает наблюдения, сделанные на двух частотах ЭЭГ сигналов. Методика биспектрального анализа предполагает использование фазовой информации, получаемой в результате быстрого преобразования Фурье и вычисления межчастотных фазовых соотношений. Она используется для поиска доказательств нелинейных взаимодействий сигналов.

Все сложные сигналы ЭЭГ могут быть разбиты на составляющие синусоиды с помощью быстрого преобразования Фурье. Из каждой анализируемой эпохи получаются три показателя - частота, мощность и фаза.

Основным параметром данного метода является т.н. биспектральный индекс, который хорошо отражает глубину общей анестезии. Анестезиологии называют этот показатель «окном в мозг».

Для обеспечения максимальной быстроты проведения биспектрального анализа в условиях ургентной медицины анестезиологи применяют особые электроды на адгезивной (клеющейся) основе. Они дают высокое качество записи ЭЭГ, а установка таких электродов занимает не более 10 секунд. В настоящее время биспектральный анализ полностью адаптирован под н