Die Elektroenzephalographie (EEG) ist seit vielen Jahrzehnten eine unverzichtbare Untersuchungsmethode zur Beurteilung von Hirnfunktionsstörungen. Dieses Lehrbuch bietet eine umfassende und praxisnahe Darstellung der EEG-Diagnostik bei Epilepsie, von den technischen Grundlagen bis hin zu spezifischen EEG-Mustern bei verschiedenen Epilepsieformen.
Einführung in die Elektroenzephalographie (EEG)
Das EEG ist eine nicht-invasive Methode zur Messung der elektrischen Aktivität des Gehirns. Es dient als wichtiges Hilfsmittel bei der Diagnose und Behandlung von Epilepsie und anderen neurologischen Erkrankungen. Das EEG erfasst und beurteilt EEG-Muster schnell und sicher.
Wann ist ein EEG indiziert?
Ein EEG ist indiziert bei Verdacht auf Epilepsie, zur Abklärung von Anfällen, zur Überwachung der Anfallskontrolle unter Therapie und zur Beurteilung von Bewusstseinsstörungen. Das EEG ist auch bei anderen neurologischen Erkrankungen wie z. B. bei Verdacht auf Enzephalitis oder Hirntumoren von Bedeutung.
Technische und elektrophysiologische Grundlagen
Das EEG basiert auf der Ableitung elektrischer Potentiale, die durch die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn entstehen. Diese Potentiale werden über Elektroden, die auf der Kopfhaut platziert werden, abgeleitet und verstärkt. Die Frequenz und Amplitude der EEG-Wellen geben Aufschluss über den Zustand der Hirnaktivität.
Wie entsteht das EEG?
Das EEG spiegelt die summierte elektrische Aktivität von Neuronen wider, insbesondere die postsynaptischen Potentiale in den kortikalen Pyramidenzellen.
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Ableitungsverfahren
Es gibt verschiedene Ableitungsverfahren, wie z. B. die bipolare und die monopolare Ableitung, die unterschiedliche Aspekte der Hirnaktivität hervorheben.
Arten von EEG-Wellen
Die wichtigsten EEG-Wellen sind Alpha-, Beta-, Theta- und Delta-Wellen, die jeweils mit bestimmten Bewusstseinszuständen und Hirnfunktionen assoziiert sind.
Normales EEG und Schlaf-EEG
Das normale EEG zeigt altersabhängige Muster, die von Wachheit und Entspannung bis hin zu Schlafstadien variieren. Das Schlaf-EEG ist besonders wichtig, da bestimmte epileptiforme Aktivitäten nur im Schlaf auftreten.
Abnormes EEG
Ein abnormales EEG kann verschiedene pathologische Muster aufweisen, die auf neurologische Erkrankungen hinweisen.
Krankheiten
Epilepsie, Enzephalitis, Hirntumoren und andere neurologische Erkrankungen können zu charakteristischen EEG-Veränderungen führen.
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Medikamenteneinflüsse
Antiepileptika und andere Medikamente können das EEG-Muster beeinflussen.
Aktivationsmethoden
Aktivationsmethoden wie Hyperventilation und Photostimulation können eingesetzt werden, um epileptiforme Aktivitäten im EEG zu provozieren.
Artefakte
Artefakte sind Störsignale, die das EEG verfälschen können. Es ist wichtig, Artefakte zu erkennen und zu eliminieren, um eine korrekte Interpretation des EEGs zu gewährleisten. Bewegungsartefakte können das iktale EEG überlagern oder komplett unauffällig machen.
Elektrische Raumabschirmung und Patientensicherheit
Eine elektrische Raumabschirmung ist wichtig, um Störsignale zu minimieren. Die Patientensicherheit muss während der EEG-Untersuchung gewährleistet sein.
Epilepsie: Grundlagen und Klassifikation
Epilepsie ist eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen weltweit. Knapp 40 Millionen Menschen sind betroffen. Sie ist durch wiederholte epileptische Anfälle gekennzeichnet, die durch eine abnorme, synchrone neuronale Aktivität im Gehirn verursacht werden.
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Definition und Pathophysiologie
Ein epileptischer Anfall ist klinisch durch eine vorübergehende Änderung der Wahrnehmung und/oder des Verhaltens charakterisiert, die pathophysiologische Grundlage ist eine paroxysmal auftretende, synchronisierte neuronale Entladungsaktivität. Das Verständnis der pathophysiologischen Grundlagen der Entstehung von epileptischen Anfällen und Epilepsien ist Voraussetzung für die Entwicklung neuer Therapiekonzepte.
Akut symptomatische Anfälle vs. Unprovozierte Anfälle
Ein epileptischer Anfall ist akut symptomatischer Genese, wenn er in engem zeitlichen und kausalem Zusammenhang mit einer prokonvulsiven systemischen Störung oder einer akuten Hirnläsion auftritt. Alles andere sind unprovozierte Anfälle.
Diagnose der Epilepsie
Die Diagnose einer Epilepsie wird gestellt, wenn mindestens zwei unprovozierte Anfälle aufgetreten sind oder wenn nach einem ersten unprovozierten Anfall ein hohes Risiko für weitere Anfälle besteht. Bei Nachweis interiktaler epileptiformer Muster im EEG oder einer epileptogenen Läsion im cMRT ist das Wiederholungsrisiko signifikant erhöht, hier wird die Diagnose einer Epilepsie gestellt.
Klassifikation der Epilepsien
Die Internationale Liga gegen Epilepsie (ILAE) hat die Epilepsien im Jahr 2017 neu klassifiziert und neue Begrifflichkeiten eingeführt. Diese Neuerungen berücksichtigen das erweiterte Wissen in Bezug auf Bildgebung, Pathophysiologie und Genetik. Neben fokalen und generalisierten Epilepsiearten wurde nun die Gruppe der kombiniert fokalen und generalisierten Epilepsien eingeführt.
Fokale Epilepsien
Fokale Epilepsien entstehen in einem bestimmten Bereich des Gehirns. Die Anfälle können sich unterschiedlich manifestieren, je nachdem, welcher Bereich des Gehirns betroffen ist.
Temporallappenepilepsie (TLE)
Temporallappenepilepsien (TLE) gehören zu den häufigsten Formen der Epilepsie, in zwei von drei Fällen sind sie pharmakoresistent. Anfälle bei TLE beginnen oft mit fokalen, bewusst erlebten, nichtmotorischen Anfällen (früherer Begriff: Aura), diese haben einen hohen lokalisatorischen Wert und sollten dezidiert erfragt werden.
Frontallappenepilepsie
Frontallappenepilepsien machen knapp ein Viertel aller fokalen Epilepsien aus, aufgrund der Mannigfaltigkeit der funktionellen Anatomie dieses größten Hirnlappens können die epileptischen Anfälle sehr vielgestaltig sein. Die mitunter bizarre Symptomatik kann zur Fehldiagnose von psychogenen nicht-epileptischen Anfällen führen.
Insuläre Epilepsie
Die Diagnose von insulären Epilepsien stellt eine große Herausforderung dar, da Anfälle mit Ursprung in der Inselregion in der Regel erst symptomatisch werden, wenn sie frontale, temporale oder andere Hirnstrukturen erfasst haben. Klinik und EEG führen also häufig zu Fehldiagnosen; typischerweise sind dies psychogene nicht-epileptische Anfälle und Frontal- oder Temporallappenepilepsien.
Parietal- und Okzipitallappenepilepsie
Da Parietal-und Okzipitallappenepilepsien mit ungewöhnlicheren iktalen Symptomen wie passageren Körperschemastörungen, diversen visuellen Phänomenen und Vertigo einhergehen können, werden sie nicht selten mit psychogenen nicht-epileptischen Anfällen verwechselt.
Generalisierte Epilepsien
Generalisierte Epilepsien betreffen das gesamte Gehirn von Beginn an. Die Anfälle sind in der Regel mit Bewusstseinsverlust verbunden.
Genetische generalisierte Epilepsien
Genetische generalisierte Epilepsien umfassen eine Reihe von Epilepsiesyndromen, die maßgeblich durch das Alter bei Manifestation und den vorherrschenden Anfallstyp charakterisiert und oft auch benannt sind. Das Ansprechen auf Antiepileptika in Monotherapie ist grundsätzlich gut.
Spezielle Epilepsiesyndrome
Tuberöse Sklerose Komplex (TSC)
Die frühzeitige Diagnosestellung einer mit Tuberöse-Sklerose-Komplex (TSC) assoziierten Epilepsie ist entscheidend, um die entsprechende Behandlung rasch einzuleiten und somit neurokognitiven Defiziten, insbesondere bei jüngeren Patienten, vorzubeugen.
Epileptische Enzephalopathien (EE)
Epileptische Enzephalopathien (EE) sind Erkrankungen, bei denen epileptische Anfälle oder subklinische EEG-Anfallsmuster selbst zu Entwicklungsverzögerungen oder zum Verlust zuvor erworbener kognitiver Fähigkeiten beitragen.
Hypothalamische Hamartome
Hypothalamische Hamartome sind die strukturelle Grundlage hochgradig pharmakoresistenter fokaler Epilepsien mit charakteristischen, im Kindesalter auftretenden emotionalen Anfällen und der späteren Entwicklung schwererer, propagierter Anfallstypen und einer resultierenden epileptischen Enzephalopathie mit kognitiver Verschlechterung und Verhaltensstörungen.
Reflexepilepsien
Reflexepilepsien sind dadurch gekennzeichnet, dass die epileptischen Anfälle stereotyp und in sehr engem zeitlichen Zusammenhang mit einem Reiz (sensorisch, motorisch oder komplex) auftreten; diese Epilepsiesyndrome sind insgesamt selten.
Genetische Aspekte der Epilepsie
Genetische Faktoren spielen eine wichtige Rolle in der Entstehung von Epilepsien; sie sind aber trotz des enormen Wissenszuwachses in den letzten zwei Jahrzehnten in vielen Fällen immer noch unbekannt.
Bildgebung bei Epilepsie
Der Nachweis einer strukturellen ZNS-Läsion, die in Zusammenschau mit den elektroklinischen Befunden die Epilepsie eines Patienten plausibel erklärt (epileptogene Läsion), ist ein wichtiges Ziel der Diagnostik.
Epilepsie und andere Erkrankungen
Intrakranielle Infektionen
Intrakranielle Infektionen führen während und nach der akuten Phase häufig zu epileptischen Anfällen, es bestehen aber beträchtliche Unterschiede in Abhängigkeit vom individuellen Erreger.
Autoimmunenzephalitiden
Autoimmunenzephalitiden mit Autoantikörpern gehen häufig mit Anfällen einher.
EEG im Kontext der Epilepsie-Diagnostik
EEG-Muster bei Epilepsie
Das EEG spielt eine zentrale Rolle bei der Diagnose und Klassifizierung von Epilepsie. Typische EEG-Muster bei Epilepsie sind Spike-Wave-Komplexe, Sharp Waves und fokale Verlangsamungen.
Interiktales EEG
Das interiktale EEG wird zwischen den Anfällen abgeleitet und kann epileptiforme Potentiale wie Spikes oder Sharp Waves zeigen. Diese Potentiale weisen auf eine erhöhte Anfallsbereitschaft hin. Bei unauffälligem EEG und cMRT besteht kein relevant erhöhtes Rezidivrisiko, dies ist ein isolierter unprovozierter Anfall.
Iktales EEG
Das iktale EEG wird während eines Anfalls abgeleitet und zeigt charakteristische Veränderungen, die von der Art des Anfalls abhängen.
Video-EEG-Monitoring
Das Video-EEG-Monitoring kombiniert die EEG-Aufzeichnung mit einer Videoaufzeichnung des Patienten. Dies ermöglicht eine genaue Korrelation zwischen den EEG-Veränderungen und den klinischen Symptomen des Anfalls. Simultane EEG-Video-Sequenz-Aufzeichnung ist eine wichtige Neuerung. Nichtinvasives Video-EEG-Monitoring ist oft nicht wegweisend, sodass bei schwer behandelbaren Verlaufsformen im Rahmen der prächirurgischen Diagnostik häufig eine intrakranielle EEG-Ableitung erforderlich ist.
EEG-Analyse
Die EEG-Analyse umfasst die visuelle Inspektion des EEGs durch einen erfahrenen Neurophysiologen sowie die quantitative Analyse der EEG-Signale mithilfe von Computern. Automatische Analyse (analoge vs. digitale Analyse) ist eine wichtige Neuerung.
Therapie der Epilepsie
Die Therapie der Epilepsie zielt darauf ab, die Anfälle zu kontrollieren und die Lebensqualität der Patienten zu verbessern.
Medikamentöse Therapie
Die medikamentöse Therapie ist die häufigste Behandlungsmethode bei Epilepsie. Es stehen verschiedene Antiepileptika zur Verfügung, die auf unterschiedliche Weise die neuronale Erregbarkeit beeinflussen.
Epilepsiechirurgie
Die Epilepsiechirurgie kann eine Option für Patienten sein, bei denen die Anfälle mit Medikamenten nicht ausreichend kontrolliert werden können. Die epilepsiechirurgische Frühintervention ist bei geeigneten Kandidaten indiziert, um höhere Chancen auf postoperative Anfallsfreiheit zu gewährleisten.
Andere Therapieansätze
Andere Therapieansätze bei Epilepsie umfassen die Ketogene Diät, die Vagusnervstimulation und die Tiefe Hirnstimulation.
Neuere Entwicklungen in der Epileptologie
Neuronale Netzwerkanalysen
Neuronale Netzwerkanalysen ermöglichen die Erfassung von Konnektivitätsänderungen in großen Nervenzellverbänden. Sie verbessern das Verständnis von physiologischen Vorgängen sowie das von Iktogenese und Epileptogenese. Netzwerkanalysen liefern auch neue Ansätze zur Optimierung von diagnostischen und therapeutischen Ansätzen bei Epilepsien.
Genetische Diagnostik
Die Etablierung neuer Hochdurchsatzverfahren hat zur Identifikation zahlreicher krankheitsassoziierter Mutationen außerhalb von familiären Epilepsiesyndromen geführt. Daher ist eine genetische Diagnostik bei ausgesuchten Epilepsiesyndromen auch jenseits wissenschaftlicher Fragestellungen etabliert. Für einige dieser Fälle können heute schon präzisionsmedizinische Therapieverfahren angeboten werden.
Ökonomische Aspekte der Epilepsie
Ökonomische Aspekte gewinnen in Anbetracht der demografischen und gesellschaftlichen Entwicklung auch in der Medizin zunehmend an Relevanz. Hohe direkte Kosten fallen im Rahmen der Erstdiagnose, aber auch beim therapierefraktären Verlauf und beim Status epilepticus an.
Arbeitssicherheit bei Epilepsie
Mithilfe der heutigen Möglichkeiten der Risikoeinschätzung ist jedoch eine differenzierte Betrachtung der Arbeitssicherheit und eine möglichst weitgehende Erhaltung der beruflichen Tätigkeit der von Epilepsie betroffenen Menschen möglich.