Interpretation von EEG-Auffälligkeiten im Gehirn

Die Elektroenzephalographie (EEG) ist eine nicht-invasive Methode zur Messung der elektrischen Aktivität des Gehirns. Sie spielt eine zentrale Rolle bei der Diagnose und Überwachung verschiedener neurologischer Erkrankungen, insbesondere der Epilepsie. Die Interpretation von EEG-Auffälligkeiten erfordert jedoch ein hohes Maß an Expertise und Erfahrung, da sowohl patientenbezogene als auch technische Artefakte die Aufzeichnungen beeinflussen können.

Einführung in die Elektroenzephalographie (EEG)

Das EEG misst die elektrische Aktivität der Hirnrinde, indem Elektroden auf der Kopfhaut platziert werden. Diese Elektroden erfassen die Spannungsschwankungen, die durch die Aktivität von Nervenzellen entstehen. Die aufgezeichneten Hirnströme werden als Wellenmuster dargestellt, deren Form, Frequenz und Amplitude wichtige Informationen über den Zustand des Gehirns liefern.

Grundlagen der EEG-Wellen

Je nach Wachheitsgrad und Aktivität des Gehirns lassen sich verschiedene Wellenmuster unterscheiden:

• Delta-Wellen (0,5 bis 3 Hz): Treten im Tiefschlaf auf und können bei Säuglingen im Wach-EEG vorkommen. Bei Erwachsenen können sie auf Hirnfunktionsstörungen hindeuten.
• Theta-Wellen (4 bis 7 Hz): Vermehrt bei Müdigkeit und im Schlafstadium N1 (Übergang vom Wachen zum Schlafen).
• Alpha-Wellen (8 bis 12 Hz): Typisch für entspannte Wachheit mit geschlossenen Augen. Bei geistiger Anstrengung oder Öffnen der Augen werden sie durch Beta-Wellen ersetzt (Berger-Effekt).
• Beta-Wellen (13 bis 30 Hz): Treten bei wachen Personen mit geöffneten Augen, bei geistiger Aktivität oder unter der Einwirkung von bestimmten Medikamenten auf.
• Gamma-Wellen (über 30 Hz): Werden mit Lernprozessen, starker Konzentration und Meditation in Verbindung gebracht.

Artefakte im EEG: Fehlerquellen erkennen und vermeiden

Die korrekte Interpretation eines EEGs setzt die Kenntnis und Identifizierung von Artefakten voraus. Artefakte sind Potentialschwankungen, die nicht vom Gehirn ausgehen und die EEG-Aufzeichnung verfälschen können. Sie lassen sich in patientenbezogene (biologische) und technische Artefakte unterteilen.

Patientenbezogene (biologische) Artefakte

Diese Artefakte werden durch den Patienten selbst verursacht und sind oft nur schwer vermeidbar. Beispiele hierfür sind:

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• Muskelartefakte: Entstehen durch Muskelaktivität, z.B. durch Anspannung der Kopf- oder Gesichtsmuskulatur.
• Augenbewegungsartefakte: Werden durch Augenbewegungen und Blinzeln verursacht.
• Herzschlagartefakte: Entstehen durch die elektrische Aktivität des Herzens und können insbesondere bei langsamer Herzfrequenz sichtbar werden.
• Schweißartefakte: Treten bei starkem Schwitzen auf, da Schweiß die elektrische Leitfähigkeit der Haut verändert.
• Tremor: Zittern kann sich als Artefakt im EEG zeigen.
• Nystagmus: Unwillkürliche Augenbewegungen können ebenfalls Artefakte verursachen.
• Arrhythmie: Herzrhythmusstörungen können sich im EEG bemerkbar machen.
• Apnoe: Atemstillstände können indirekt zu Veränderungen im EEG führen.
• Myoklonus: Muskelzuckungen können deutliche Artefakte verursachen.

In manchen Fällen können patientenbezogene Artefakte auch diagnostisch relevant sein, z.B. wenn sie im Zusammenhang mit einem Tremor oder Myoklonus auftreten. In solchen Fällen kann eine polygraphische Erweiterung der EEG-Ableitung sinnvoll sein, um die Artefakte genauer zu analysieren.

Technische Artefakte

Technische Artefakte entstehen durch Elektrodendefekte, apparative Mängel oder technische Fremdeinwirkungen. Sie sind in der Regel vermeidbar. Beispiele hierfür sind:

• Elektrodenartefakte: Entstehen durch schlechten Kontakt der Elektroden zur Kopfhaut, z.B. durch unzureichende Reinigung der Haut oder durch lose Elektroden.
• Netzbrummen: Wird durch elektrische Störungen im Stromnetz verursacht und äußert sich als 50-Hz-Signal (in Europa).
• Bewegungsartefakte: Entstehen durch Bewegungen der Elektroden oder Kabel.
• Statische Elektrizität: Kann sich als plötzliche Ausschläge im EEG zeigen.

Um technische Artefakte zu vermeiden, ist es wichtig, hochwertige Geräte zu verwenden, die Elektroden sorgfältig anzubringen und die Umgebung auf mögliche Störquellen zu überprüfen.

EEG-Auffälligkeiten und ihre Interpretation

Die Interpretation von EEG-Auffälligkeiten erfordert eine sorgfältige Analyse der Wellenmuster, Frequenzen und Amplituden. Abweichungen von den normalen Mustern können auf verschiedene Erkrankungen oder Störungen hinweisen.

Epilepsietypische Potentiale

Ein wichtiger Aspekt der EEG-Interpretation ist die Erkennung von epilepsietypischen Potentialen (ETPs). Diese umfassen:

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• Spitzen (Spikes): Kurze, scharfe Ausschläge im EEG.
• Spitze-Welle-Komplexe (Spike-Wave-Komplexe): Kombinationen aus einer Spitze und einer nachfolgenden langsamen Welle.
• Steile Wellen (Sharp Waves): Steil ansteigende oder abfallende EEG-Linien, die länger als Spikes sind.
• Polyspikes: Mehrere Spikes, die kurz hintereinander auftreten.

Das Vorhandensein von ETPs deutet auf eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für Epilepsie hin. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass ETPs auch bei Personen ohne Epilepsie auftreten können. Umgekehrt kann ein normales EEG zwischen Anfällen eine Epilepsie nicht ausschließen.

Herdbefunde

Herdbefunde sind örtlich begrenzte Veränderungen der Hirnaktivität. Sie können auf verschiedene Ursachen hindeuten, wie z.B.:

• Tumore: Können die normale Hirnaktivität in ihrer Umgebung stören.
• Hirnschäden durch Verletzungen (Schädel-Hirn-Trauma): Können zu Narbenbildung und Veränderungen der Hirnaktivität führen.
• Durchblutungsstörungen: Können zu einer Minderversorgung von Hirnarealen und damit zu Veränderungen im EEG führen.
• Entzündungen im Gehirn: Können die Hirnaktivität beeinträchtigen und zu Herdbefunden führen.

Herdbefunde werden oft zusätzlich mittels Kernspintomographie (MRT) abgeklärt, um die Ursache genauer zu bestimmen.

Allgemein verlangsamter Grundrhythmus

Ein allgemein verlangsamter Grundrhythmus im EEG kann auf verschiedene Zustände hindeuten, wie z.B.:

• Vergiftungen: Können die Hirnfunktion beeinträchtigen und zu einer Verlangsamung des Grundrhythmus führen.
• Koma: Im Koma ist die Hirnaktivität stark reduziert und der Grundrhythmus verlangsamt.
• Gehirnentzündung (Enzephalitis): Kann die Hirnfunktion beeinträchtigen und zu einer Verlangsamung des Grundrhythmus führen.
• Stoffwechselstörungen: Können die Hirnfunktion beeinträchtigen und zu einer Verlangsamung des Grundrhythmus führen.

EEG bei Epilepsie

Das EEG ist ein wichtiges Instrument zur Diagnose und Klassifizierung von Epilepsie. Während eines epileptischen Anfalls zeigen sich im EEG typischerweise hochamplitudige, steile Wellen (Spikewellen). Zwischen den Anfällen kann das EEG jedoch auch unauffällig sein.

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Um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, epilepsietypische Potentiale zu erfassen, können verschiedene Provokationsmethoden eingesetzt werden:

• Hyperventilation (Mehratmung): Kann bei manchen Patienten epileptische Aktivitäten provozieren.
• Photostimulation (Lichtblitze): Kann bei lichtempfindlichen Patienten epileptische Aktivitäten auslösen.
• Schlafentzug: Kann die Anfallsbereitschaft erhöhen und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, epilepsietypische Potentiale im EEG zu erfassen.

EEG im Schlaflabor

Ein Schlaf-EEG wird in einem speziellen Schlaflabor durchgeführt, um die Hirnaktivität während des Schlafs zu untersuchen. Es wird häufig zur Diagnose von Schlafstörungen wie Narkolepsie oder zur Abklärung von unklaren Anfällen eingesetzt, die möglicherweise im Schlaf auftreten.

Während eines Schlaf-EEGs werden neben den Hirnströmen auch andere Parameter wie Augenbewegungen, Muskelaktivität und Herzfrequenz aufgezeichnet. Dies ermöglicht eine umfassende Beurteilung des Schlafverhaltens und die Identifizierung von Auffälligkeiten.

EEG und Hirntod

Das EEG spielt eine wichtige Rolle bei der Feststellung des Hirntods. Ein EEG, das keine Hirnaktivität mehr zeigt, ist ein wichtiges Kriterium für den Hirntod.

Differentialdiagnostik

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Anfälle epileptisch bedingt sind. Andere Ursachen für anfallsartige Ereignisse sind:

• Synkopen (Ohnmachtsanfälle): Können durch Herzrhythmusstörungen oder andere Kreislaufprobleme verursacht werden.
• Psychogene Anfälle: Sind psychisch bedingt und haben keine organische Ursache.
• Stoffwechselstörungen: Wie Unterzuckerung können Anfälle auslösen.
• REM-Schlaf-Verhaltensstörungen: Können zu ungewöhnlichen Bewegungen und Verhaltensweisen im Schlaf führen, die fälschlicherweise als Anfälle interpretiert werden können.
• Ischämische Attacken (TIA): Können vorübergehende neurologische Ausfälle verursachen, die Anfälle imitieren können.

Eine sorgfältige Anamnese und Untersuchung sind daher entscheidend, um die richtige Diagnose zu stellen.

Bedeutung der Anamnese und Fremdanamnese

Die Anamnese, d.h. die Erhebung der Krankengeschichte, spielt eine zentrale Rolle bei der Diagnose von Epilepsie und anderen neurologischen Erkrankungen. Dabei werden dem Patienten und ggf. auch Angehörigen (Fremdanamnese) gezielte Fragen gestellt, um die Art der Anfälle, Begleitsymptome, mögliche Auslöser und Vorerkrankungen zu erfassen.

Die Fremdanamnese ist besonders wichtig, da Patienten während eines Anfalls oft nicht in der Lage sind, sich an alle Details zu erinnern. Angehörige können wertvolle Informationen über den Verlauf des Anfalls, die Art der Bewegungen, die Dauer und das Verhalten des Patienten liefern.

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