Что лучше и безопаснее: ЭЭГ или МРТ головного мозга

Существует множество методов визуализации патологий головного мозга. К ним относятся:

• МРТ (включая функциональную МР-спектроскопию, МР-ангиографию и диффузионную тензорную томографию);
• КТ (компьютерная томография);
• ЭЭГ (электроэнцефалография);
• ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография);
• МЭГ (магнитоэнцефалография);
• Эхо-ЭГ (эхоэнцефалография);
• Рео-ЭГ (реоэнцефалография);
• Электро-импедансная томография;
• Термоэнцефалоскопия;
• Люминесцентная нейровизуализация.

Чаще всего в диагностике заболеваний мозга используется магнитно-резонансная томография и электроэнцефалография.

Принципы работы

Чтобы увидеть разницу между магнитно-резонансной томографией и электроэнцефалографией, рассмотрим принцип работы. В ходе МРТ на атомы водорода, которые находятся в теле человека, воздействуют электромагнитные волны. Колебания атомов, на которые воздействует магнитное поле, позволяют оценить состояние исследуемого органа. Процедура является абсолютно безболезненной и облучение радиацией не происходит. Во время процедуры пациенту нужно неподвижно лежать.

ЭЭГ головного мозга является новейшим методом исследования, в ходе которого задействуется электроэнцифалограф. Этот прибор регистрирует импульсы нейронов, позволяя диагностировать опухоли и травмы. Данный вид исследований проводят в сидячем или лежачем положении в отдельном помещении без света. Активность мозга регистрируется шлемом с электродами, которые надевают пациенту на голову. Процедура не имеет каких-либо противопоказаний и является полностью безболезненной.

Как проходят эти исследования – сравнение принципов работы

Алгоритмы процедур МРТ и ЭЭГ головного мозга существенно различаются.

При проведении томографии больного укладывают на стол-транспортёр томографа, фиксируют его голову, чтобы обеспечить её полную неподвижность. Будучи в таком положении, пациент на кушетке заезжает в туннель аппарата, где и будет происходить «считывание». Сканирование занимает около 30 минут, если же диагностика проводится с контрастом – примерно один час. Процедура безболезненна, но требует особой психологической подготовки, так как неподвижно лежать в тесном, закрытом пространстве морально очень сложно. В результате врач получает снимки, на которых изображён орган с патологическими изменениями. Поскольку изображение можно представить в трёхмерном измерении, специалисты могут получить максимально детализированную информацию об изучаемом объекте.

Для проведения ЭЭГ на голову надевают шапочку с присосками, которые чувствительны к электрическим импульсам. Диагностика проходит в обычном кабинете, и пациенту не надо сидеть абсолютно неподвижно. Главное при этом – постараться соблюсти спокойствие, так как проявление эмоций негативно влияет на достоверность результата. ЭЭГ способна определить функциональное состояние мозга за 10-15 минут, процедура совершенно безболезненна. Результатом исследования является график, распечатанный на бумаге, который может прочитать только специалист.

Сравнение стоимости диагностики

Описанные формы исследования относятся к платным услугам, но, несмотря на достаточно высокую цену, они очень популярны благодаря исключительной информативности.

Стоимость МРТ в частной клинике составит примерно 5000 рублей, цена может повыситься, если в ходе исследования вводится контрастное вещество. Если дополнительно применяется седативный препарат, цена увеличивается ещё примерно на 2000 рублей.

Цена ЭЭГ составит примерно 1500-3500 рублей, что зависит от уровня клиники и качества оборудования.

Что не может визуализировать МРТ

Магнитный резонанс основан на взаимодействии молекул водорода, которые содержатся в любых тканях или сосудах. Поэтому на снимках головного мозга наблюдаются структуры и четкий рисунок опухолей, гематом. Основная особенность метода – сканер фиксирует изображение в реальном времени, но не показывает изменения в динамике. Поэтому МРТ не показывает:

• наличие психических заболеваний;
• уровень функциональности разных центров, отвечающих за речь, мышление, память;
• не доказывает симуляцию болезней пациентом;
• не дает четкие реакции на определенные раздражители.

МРТ головного мозга показывает воспаление или поражение нервных волокон, но не дает информации о нервных расстройствах при шизофрении, эпилепсии.

Чем отличается МРТ от ЭЭГ

Метод ЭЭГ основан на регистрации суммарной электрической активности нейронов головного мозга, отводимой с поверхности кожи головы. В результате чередования возбуждающих и тормозных потенциалов в корковых нейронах появляются волны, которые регистрируются через специальные электроды. Основные виды волн, регистрируемых при записи ЭЭГ: альфа-волны (ритм в состоянии спокойного бодрствования, лучше всего выражен в затылочных отделах), бета-волны (ритм в состоянии активного бодрствования, выражен в лобных долях), гамма-волны (ритм максимально сосредоточенного внимания), дельта-волны (ритм глубокого сна).

Принцип исследования мозга методом магнитного резонанса в свою очередь основан на возможности электромагнитного поля томографа приводить в движение атомы водорода в тканях. В разных тканях различное количество водорода, эту разницу специальными количественными датчиками и улавливает аппарат. Мозг на 90% состоит из воды (а, следовательно, из водорода), что делает его идеальным объектом для изучения на МР-томографе.

Что позволяет выявить ЭЭГ

Процедура обязательно назначается при следующих патологиях головного мозга и жалобах пациента:

• частые головокружения;
• потеря сознания при стабильном артериальном давлении;
• нарушение речи;
• боли после инсульта;
• гормональные нарушения, влияющие на функции мозга;
• панические атаки;
• комплексное обследование при ДЦП или аутизме;
• хроническая бессонница.

С помощью ЭЭГ врач определяет, какие зоны мозга пострадали при травме или инфекции. Это облегчает дальнейшую диагностику и становится основой для проведения КТ или магнитно-резонансной томографии.

МРТ отличается от ЭЭГ головного мозга четкостью картинки при опухолях. Во время работы электроэнцефалографа аппарат получает сигналы, указывающие на возможное наличие образований. Но они не показывают структуру, место формирования. Но процедура помогает понять, как патология повлияла на работу мозговых отделов: нередко при онкологии пациенты не чувствуют боли, но жалуются на бессонницу, раздражительность, изменение поведения.

Достоинства и недостатки методов

Оба способа безопасны, проводятся неоднократно для постановки точного диагноза.

Но у каждого варианта есть положительные моменты и недостатки — поговорим о них подробнее.

МРТ

Перечислим преимущества и недостатки магнитной томографии:

1. Достоинства — мощный прибор даёт подробное изображение сканируемой области. Это помогает определить патологический участок, оценить состояние окружающих тканей и сосудов.
2. Недостаток — исследование проводится только в кабинете диагностики, время ограничено. Томограф не показывает очаги возбуждения, процедуры запрещены беременным, наличие брекетов, металлических коронок, кардиостимулятора, инсулинового насоса.

ЭЭГ

Плюсы и минусы ЭЭГ:

1. К плюсам относится исследование у постели больного. Процедуры можно проводить длительно и распознать вялотекущую патологию. Прибор показывает нейронную активность.
2. Минусы — доктор не видит структур тканей, присутствует погрешность в определении очага поражения. Небольшие патологические изменения остаются незамеченными.

Отличия методов

Сравнить, что лучше для больного – МРТ или ЭЭГ, помогает обзор отличий каждого из рекомендуемых методов:

1. При МРТ врач определяет физическую структуру отделов головного мозга, точное месторасположение опухоли и ее границы. ЭЭГ оценивает количество и качество биопотенциала, участки с повышенной возбудимостью или спазмами.
2. Сканер МРТ делает послойные срезы, показывающие расположение кровеносных сосудов, снабжение кровью, воспалительные очаги. ЭЭГ фиксирует активность определенных центров при воздействии на психику раздражителей: яркой вспышки света, громкого звука или определенной мелодии.

Оба метода безопасны для пациента и используются при диагностике одинаковых заболеваний. Но они дают разные результаты и данные, которые показывают проблему с эмоциональной и физической стороны. Электроэнцефалограмма лучше МРТ определяет степень развития головного мозга. Поэтому рекомендуется детям с ДЦП, аутизмом, задержкой речевого развития.

ЧТО ОПРЕДЕЛЯЮТ ИССЛЕДОВАНИЯ?

В чем разница между ЭЭГ мозга и МРТ, можно понять, проанализировав их возможности в сфере диагностики. МР-томография применяется при подозрениях на рассеянный склероз, патологии сосудов, опухоли, воспаления мозга, врожденные отклонения. Выявляется следующее:

• воспаления в оболочках и тканях;
• микроскопические очаги рассеянного склероза;
• уточненные границы и месторасположение опухолей, гематом, кист и других объемных процессов;
• пораженные участки мозгового вещества, сосудистые мальформации;
• спектральная мощность ритмов мозговой активности;
• особенности кровообращения, стенозы, тромбы, участки с атеросклерозом, аневризмы;
• эпилептогенный очаг;
• участки с острым нарушением кровоснабжения;
• состояние проводящих путей белого вещества.

С помощью энцефалограммы диагностируются расстройства психики, эпилепсия, опухоли мозга, нарушения ЦНС. Этим методом можно установить:

• неэллиптический или эпиприступ с уточнением его вида;
• динамику действия лекарств;
• эпилептогенный очаг;
• изменение волн при нахождении опухоли на поверхности;
• функциональность мозга, стадию нарушения функций (при болезни Альцгеймера, шизофрении, деменции);
• развитие ишемического инсульта;
• поражения глубоких мозговых структур.

Посредством МРТ нельзя выявить нарушения психики и функций мозга. ЭЭГ устанавливает наличие органических поражений, включая опухоли с их локализацией, но не дает возможности оценить их характер и четкие размеры.

Еще один метод диагностики – ЭХО ЭГ, эхоэнцефалография. Это ультразвуковое исследование для выявления патологий ЦНС и сосудов, при котором УЗ-волна отражается от черепной кости, мозга и оболочек. Основное показание – подозрение на смещение внутричерепных структур, выявляется следующее:

• гематомы внутри черепа;
• абсцессы;
• новообразования;
• инсульты.

ЭХО ЭГ не позволяет точно установить патологию, только косвенно на нее указывает. Параллельно нужно проводить ЭЭГ или МРТ.

Обзор противопоказаний

Каждый метод исследования имеет противопоказания. Для ЭЭГ это:

• Повреждения кожи головы (абсолютное противопоказание);
• Буйные пациенты. Это относительное противопоказание: ЭЭГ можно сделать, если ввести седативный препарат.

Для МРТ это:

• Беременность в первом триместре;
• Масса тела пациента выше 130 кг;
• Металлические конструкции в зоне исследования. Речь идет только о стальных, титан и другие металлы, не относящиеся к ферромагнетикам, не относятся к противопоказаниям;
• Непереносимость гадолиния (при МРТ с контрастированием);
• Клаустрофобия и другие психические нарушения, при которых исследуемый не может лежать, не двигаясь (в этом случае пациенту можно ввести седативное средство);
• Наличие кардиостимулятора или устройства, установленного в среднем ухе (единственное абсолютное противопоказание из всех).

Видно, что при черепно-мозговой травме можно пройти обследование только на томографе, в то время как при наличии кардиостимулятора можно сделать только ЭЭГ. Электроэнцефалография также не вызывает приступов клаустрофобии. Еще одно преимущество способа – отсутствие ограничения по массе, так как пациент будет находиться не на столе, а на обычном стуле или кушетке.

Оба метода не требуют подготовки к исследованию, но с той оговоркой, что на ЭЭГ пациент должен прийти в хорошем расположении духа и выспавшимся. В противном случае диагностика может дать неверные результаты.

Беременность – это не противопоказание для МРТ и ЭЭГ, так как во время диагностических процедур органы человека не получают облучения. Оба метода безопасны как для мамы, так и для малыша.

Ограничения к исследованию

Сначала отметим общие противопоказания для ЭЭГ или МРТ головного мозга:

1. Сильная травма головы — если повреждены мягкие ткани и было кровотечение.
2. Психические нарушения и состояние опьянения — в этом случае есть риск неадекватного поведения пациента, прерывание процедуры или повреждение оборудования.

У ЭЭГ противопоказаний больше нет, метод безопасен и проводится согласно протоколу.

У МРТ список ограничений шире — исследование запрещено при следующих состояниях:

• первый и третий триместры беременности, лактация;
• брекеты, металлические коронки;
• кардиостимулятор в теле или инсулиновый насос;
• непереносимость контраста;
• сильное ожирение;
• клаустрофобия.

Сравнение стоимости диагностики

ЭЭГ и МРТ – платные диагностические процедуры, так как они проводятся с использованием инновационной дорогостоящей аппаратуры. Рассмотрим цены, которые предлагают клиники для исследования головного мозга:

• ЭЭГ – от 1600 до 5700 рублей в зависимости от новизны оборудования и известности клиники.
• МРТ в среднем стоит 5000 рублей, а при исследовании сосудов головного мозга человека или при выявлении новообразований, МР-диагностика может стоить 7000-8000 рублей в зависимости от количества введенного контрастного препарата.
• ЭЭГ и МРТ с введением седативного препарата будут стоить на 2000-6000 рублей больше.
• Стоимость процедур увеличится еще на 500-1000 рублей, если результаты исследования будут записываться на электронных носителях (диск, флешка).

Законодательством предусмотрены некоторые случаи для бесплатного проведения ЭЭГ и МРТ по полису ОМС. В остальных ситуациях за процедуры платит пациент.

Существует множество методов диагностики заболеваний мозга, поэтому актуален вопрос о том, что эффективней: МРТ и ЭЭГ. Это тот случай, когда нет однозначного ответа, потому что эти исследования предназначены для изучения органа с двух разных «сторон». Электроэнцефалография точно выявит функциональные возможности и только предположит наличие патологий в разных структурах мозга. А магнитная томография точно диагностирует локализацию поражения мозговых тканей: наличие опухоли, некроза, воспаления. Но томография только лишь предполагает наличие психических и когнитивных нарушений. Таким образом, это две процедуры, которые не заменяют, но дополняют друг друга.

ИСТОЧНИКИ: https://diagme.ru/mrt/golova-i-sheya/eeg-ili-mrt https://proskopiyu.ru/metody/mrt-ili-eeg-golovnogo-mozga.html https://mrtdom.ru/diagnostika-mrt/mrt-golovy/eeg-ili-mrt-golovnogo-mozga https://mrtcentre.ru/article/chto-vybrat-dly-obsledovaniy-golovnogo-mozga-mrt-ili-eeg

Компьютерная электроэнцефалограмма

: Время прочтения:

ЭЭГ – основной вид инструментальной диагностики в современной психиатрии

В 1929 г. Ганс Бергер впервые записал электрические потенциалы головного мозга с поверхности головы человека неинвазивными, т.е. бескровными электродами – так появилось новое научное и практическое диагностическое направление – электроэнцефалография.

Что интересно и Г.Бергер, и его последователи сразу же попытались использовать ЭЭГ головного мозга для поиска причин возникновения различных психических расстройств — для этого они регистрировали ЭЭГ у психически больных и пытались в особенностях «узора» ЭЭГ отыскать ту или иную психическую болезнь. Поиск ЭЭГ-сигнатур шизофрении, депрессии и многих других заболеваний продолжается и в настоящее время, однако еще в 2013 г. Национальный Институт Ментального Здоровья США (NIMH) – основной грантодержатель научных исследований в психиатрии в мире признал такой «лобовой» подход неадекватным с научной точки зрения и объявил о прекращении финансирования подобного рода исследований.

В 2021 г. депрессию признали основным фактором психического нездоровья и недееспособности – по оценкам ВОЗ этим расстройством страдает до 500 млн. человек в мире. Статистические отчеты приводят колоссальные потери, связанные с нетрудоспособностью по причине депрессии. Однако проблемы с диагностикой и лечением депрессии не только не улучшаются, но в целом становятся все сложнее и запутаннее. Эти сложности начинаются уже в самих диагностических руководствах и учебниках (DSM-5, ICD-10), в которых депрессия присутствует и в виде самостоятельного расстройства, и в виде «других, неопределенных, коморбидных и т.д.» разновидностей депрессии. Одна из причин такого положения дел – отсутствие четких объективных диагностических критериев. И это относится не только к депрессии, но и практически к любому психическому расстройству.

Несмотря на появление все новых мощных методов диагностики, таких, как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), ядерно-магнитная томография (МРТ), функциональная МРТ, торсионная томография и др., интерес к традиционной электроэнцефалографии (ЭЭГ) не только не угасает, но все более возрастает, а благодаря таким свойствам, как неинвазивность, относительная дешевизна, высокая временная разрешающая способность и «гибридизация» с компьютерными технологиями, в результате чего возникла современная компьютерная модификация ЭЭГ, вышла в лидеры в широкой повседневной практике. Этому способствовали также многочисленные научные фундаментальные исследования, в результате которых сформировалось современное представление об аномальных паттернах электрической активности мозга при различных психических заболеваниях – эндофенотипах или ЭЭГ-фенотипах.

Что же собой представляет методика компьютерной ЭЭГ, какие процедуры включает и чем отличается от традиционной бумажной ЭЭГ, с которой все начиналось?

В фундаментальном смысле ЭЭГ – это запись колебаний электрического потенциала с поверхности головы, которые генерирует огромное количество нервных клеток головного мозга при своей работе. Эти потенциалы очень слабые, поэтому требуется специальная аппаратура для их регистрации. Речь идет о специальных усилителях электрических сигналов, являющихся основным звеном так называемых электроэнцефалографов. Ко входам этих усилителей подключаются электроды, которые устанавливаются на коже головы – именно они улавливают слабые электрические сигналы, которые генерируют корковые нейроны.

С электродов нейронный сигнал попадает в усилитель, усиливается, а далее его судьба различна в зависимости от поколения энцефалографов. В докомпьютерную эру этот сигнал просто фиксировался на бумаге в виде обычной ЭЭГ, и на этом, практически, все заканчивалось – клиницист просто просматривал километры таких бумажных лент с записанной ЭЭГ и на основании своих знаний делал выводы и формулировал клинические заключения.

С приходом же компьютеров судьба нейронного ЭЭГ-сигнала сильно изменилась – чтобы ввести в компьютер, его сначала преобразовывают из аналоговой в цифровую форму (АЦП или аналогово-цифровой преобразователь), а затем уже в виде последовательности ноликов и единиц вводят в компьютер для последующей обработки. Виды последующей компьютерной обработки оцифрованной ЭЭГ постоянно развиваются и совершенствуются и на сегодняшний день среди них можно выделить несколько видов иерархически надстроенных друг над другом методик, обеспечивающих полноту и глубину анализа.

Прежде всего, это самые базовые компьютерные методики по существу дублирующие некоторые важные функции аналоговых электроэнцефалографов – например, вывод и прорисовка ЭЭГ-кривой на экране компьютерного монитора. Но и в этом случае применение компьютера значительно усилило возможности этого этапа – стало возможным измерять различные параметры ЭЭГ (амплитуда, латентность и др.) практически мгновенно по любым наборам каналов.

Далее ввиду того, что, по сути, цифровая запись ЭЭГ – это, в математическом смысле, временной ряд, стало возможным применить к обработке этого ряда большое число различных алгоритмов математического анализа. Во-первых, это процедура интерполяции, применение которой позволило получить более компактное представление той информации, которая заложена в ЭЭГ – это так называемые топографические карты. Суть ее в следующем – программа с помощью подвижного курсора измеряет амплитуды потенциала синхронно по всем каналам ЭЭГ в определенный момент времени, измеренные значения заносит в «узлы» карты, соответствующие точкам наложения электродов, затем с помощью алгоритмов интерполяции рассчитывает теоретические значения амплитуды потенциала для всех других точек карты, затем применяет к полученному массиву значений черно-белое или цветное кодирование, и мы получаем топографические карты распределения амплитуды электрического потенциала по поверхности головы – вид сверху, сбоку, снизу, как угодно.

Топографические карты амплитуды ЭЭГ через 200 мс и далее после курсора, выставленного в окне редактирования.

Следующее усовершенствование компьютерного анализа ЭЭГ связано с применением т.н. спектрального анализа с помощью быстрого преобразования Фурье – на вход этого алгоритма подается временной ряд ЭЭГ, а на выходе получаем функцию спектральной плотности для всех частот спектра ЭЭГ – обычно это от 1 до 100 гц. Просуммировав значения спектральной плотности в стандартных диапазонах ритмов ЭЭГ (1-4 гц – дельта, 4-8 гц – тета, 8-12 гц – альфа, 12-36 гц – бета, 38-42 гц – гамма) или в любых индивидуальных, мы можем представить выраженность различных ритмов ЭЭГ в виде такой же топографической карты, как и вышеописанном случае с амплитудой потенциала.

Спектры мощности для каждого из 19 отведений ЭЭГ от 0 до 50 гц.

Кроме спектрального анализа, мы можем применить к исходному временному ряду ЭЭГ большое число других алгоритмов и получить, например, топографическую карту когерентности или синхронности колебаний потенциала в различных областях коры головного мозга для разных ритмов ЭЭГ – на основании этого показателя стало возможным говорить о функциональных связях различных структур мозга и областей коры. В целом же виды обработки исходного временного ряда постоянно совершенствуются как в качественном, так и в количественном аспектах.

Топографические карты распределения показателя амплитуды спектра по поверхности головы для дельта, тета, альфа и бета-ритмов. Точками на картах показаны места наложения ЭЭГ-электродов.

Следующий этап в развитии компьютерного анализа ЭЭГ связан с созданием компьютерных баз данных ЭЭГ как для нормы, так и для различных форм психической патологии. Ключевыми в этой области являются имена Боба Тэтчера, разработавшего одну из немногих признанных в настоящее время нормативную базу, т.е. базу данных ЭЭГ для практически всех возрастов, и Роя Джона, разработавшего метод нейрометрики и ряд клинических баз данных ЭЭГ.

Суть этого этапа состоит в том, что у тщательно отобранных здоровых лиц в диапазоне возрастов от 3 месяцев до 83 лет без истории психических и неврологических заболеваний, у родственников которых также нет такой истории заболеваний, регистрируют ЭЭГ по стандартизованному протоколу (отведения, ритмы, параметры, функциональные пробы и т.д.), индивидуальные ЭЭГ «прогоняют» через все алгоритмы обработки, полученные индивидуальные параметры суммируют, усредняют и получают огромный массив разнообразных статистических метрик, которые позволяют статистически сравнивать ЭЭГ отдельно взятого человека с этой базой нормы и получать для этого человека топографическую карту статистического показателя достоверности отклонения от нормы любого ритма ЭЭГ и любого его параметра. Можно сказать, это одно из самых последних достижений компьютерного анализа ЭЭГ и надежные программы в этой области разработаны сравнительно недавно.

Топографические карты Z-коэффициентов для абсолютной и относительной мощности дельта-, тета-, альфа-, бета- и высокочастотного бета ЭЭГ пациента с генерализованным тревожным расстройством. Цветом показана степень статистического отклонения от показателей нормы (красный – выше нормы, синий – ниже нормы).

В настоящее время мы являемся свидетелями еще более сложного этапа в развитии компьютерного анализа ЭЭГ, связанного с разработкой экспертных систем с использованием алгоритмов искусственного интеллекта для автоматизации процесса описания и диагностики клинических ЭЭГ. Однако данный этап еще далек от завершения и требует совместных действий большого количества научных и клинических коллективов. Одна из задач этого этапа состоит в выделении устойчивых аномальных паттернов электрической активности мозга при различных психических заболеваниях – эндофенотипов или ЭЭГ-фенотипов.

Именно положение об эндофенотипах и биомаркерах положено в основу будущей объективной классификации психических нарушений, основы которой активно разрабатываются в настоящее время. К настоящему времени в литературе описано 14 различных паттернов-фенотипов ЭЭГ, встречающихся при различных психических заболеваниях и отражающих нарушения тех или иных мозговых систем. Именно эндофенотипы, по современным представлениям, являются опосредованным звеном между генотипом и конкретным психическим заболеванием. Однако более подробное рассмотрение этого вопроса мы отложим до будущей публикации на сайте нашего Центра.

Автор статьи: Иващенко Олег Иванович

Иващенко Олег Иванович, Нейрофизиолог, БОС-терапевт, кандидат биологических наук

Если вам нужна помощь опытного специалиста, запишитесь на прием к Олегу Ивановичу.

Записаться на прием