Elektrofysiologiska tekniker för klinisk diagnos

Elektrofysiologiska tekniker för klinisk diagnos
Syfte	fastställa elektriska signaler från människokroppen för diagnos

Klinisk elektrofysiologisk testning är baserad på tekniker härledda från elektrofysiologi som används för klinisk diagnos av patienter. Det finns många processer som sker i kroppen som producerar elektriska signaler som kan detekteras. Beroende på platsen och källan till dessa signaler har distinkta metoder och tekniker utvecklats för att korrekt rikta in dem.

Elektrofysiologins roll i klinisk medicin

Elektrofysiologi har en mycket viktig roll för att säkerställa korrekta kliniska diagnoser. Hjärnan , hjärtat och skelettmusklerna är främsta källor till elektriska och magnetiska fält som kan registreras och de resulterande mönstren kan ge insikter om vilka åkommor personen kan ha .

Medan elektrofysiologiska tester i allmänhet passivt samlar in elektriska data, är det ibland nödvändigt att applicera en extern stimulans på det önskade målet för att producera transienta framkallade potentialer som kan ge ytterligare insikter som inte erhålls från enbart passiva inspelningsmetoder .

Elektroencefalografi (EEG)

Huvudartikel: Elektroencefalografi

Elektroencefalografi är mätningen av hjärnans aktivitet genom ytan av hårbotten. Elektroencefalografidata kan ses som en kvalitativ vågform, eller så kan den vidarebearbetas genom analytiska procedurer för att producera kvantitativ elektroencefalografi (qEEG). Om qEEG-data kartläggs från flera delar av hjärnan är det ett topografiskt qEEG (även känt som hjärnans elektriska aktivitetskartläggning eller BEAM).

Om EEG registreras efter att hjärnan avsiktligt stimulerats, kallas de resulterande uppgifterna för en händelserelaterad potential. Avfyrning av neuroner i hela hjärnan har varit känt för att ha lokaliserade relationer till vissa funktioner, processer och reaktioner på stimuli . Med rätt utrustning är det möjligt att lokalisera var i hjärnan neuroner har aktiverats och mäta deras händelserelaterade potentialer. Händelserelaterade potentialer kan klassificeras som antingen: sensoriska, motoriska eller kognitiva.

EEG kan användas för att diagnostisera och övervaka hjärnsjukdomar som:

Hjärnstammsskador vid traumatisk hjärnskada

I händelse av en traumatisk hjärnskada har närvaron av en hjärnstamskada en betydande inverkan på patientens prognos . Även om utvecklingen av MRT har möjliggjort mycket effektiv detektering av hjärnstamsskador, är mätningar av evoked potentials också en elektrofysiologisk teknik som har använts i över 30 år i detta sammanhang.

Demens

Demens är en progressiv , degenerativ hjärnsjukdom som försämrar kognitiva funktioner . Alzheimers sjukdom och andra typer av demensdiagnostik förbättras genom användning av elektroencefalogram (EEG) och händelserelaterade potentialer (ERP).

Epilepsi

Onormalt överdriven eller synkron neuronal aktivitet i hjärnan kan orsaka anfall . Dessa symtom är karakteristiska för den neurologiska störning som kallas epilepsi . Epilepsi diagnostiseras vanligtvis med ett EEG-test. Effektiviteten av MEG vid diagnos av neokortikal epilepsi har emellertid också fastställts.

Parkinsons sjukdom

Parkinsons sjukdom är en degenerativ sjukdom som påverkar det centrala nervsystemet och som vanligtvis identifieras initialt av dess motorrelaterade symtom. Exakt differentiering av PD från någon annan neurologisk störning och identifiering av sjukdomsförloppet är viktigt för att etablera en lämplig antiparkinsonterapi. I den diagnostiska rollen är yt-EMG en mycket informativ metod som används för att erhålla relevanta kvantitativa egenskaper .

Magnetoencefalografi (MEG)

Huvudartikel: Magnetoencefalografi

Mätningen av de naturligt förekommande magnetfälten som produceras av hjärnans elektriska aktivitet kallas magnetoencefalografi. Denna metod skiljer sig från magnetisk resonanstomografi genom att den passivt mäter magnetfälten utan att förändra kroppens magnetisering . Data från MEG och MRI kan dock kombineras för att skapa bilder som ungefär kartlägger den uppskattade platsen för de naturliga magnetfälten. Denna sammansatta avbildningsprocess kallas magnetisk källavbildning (MSI).

Elektrokardiografi (EKG)

Huvudartikel: Elektrokardiografi

Hjärtat är muskeln som pumpar syresatt blod till hela kroppen. För att hjärtat ska dra ihop sig på ett regelbundet, organiserat sätt skickas specifika elektriska signaler till hjärtmuskeln från pacemakercellerna . Dessa elektriska hjärtsignaler producerar ett märkligt mönster som kan mätas och analyseras. Elektrokardiografi är mätningen av dessa signaler. EKG är billiga, icke-invasiva och ger omedelbara resultat som har möjliggjort deras spridning av användning inom medicin. EKG kan beställas som ett engångstest, eller kan övervakas kontinuerligt när det gäller patienter som bär en holtermonitor och/eller inlagda på en telemetrienhet . EKG ger information om hjärtfrekvens, hjärtrytmer och ger en del data om underliggande myokard, klaffar och kranskärl. EKG kan användas för att hjälpa till vid diagnos av hjärtinfarkt , arytmi , vänsterkammarhyptertrofi , valvulopatier och kranskärlssjukdom .

Elektromyografi (EMG)

Huvudartikel: Elektromyografi

Elektromyografi är mätning och analys av den elektriska aktiviteten i skelettmuskler. Denna teknik är användbar för att diagnostisera hälsan hos muskelvävnaden och nerverna som styr dem. EMG mäter aktionspotentialer, kallade Motor Unit Action Potentials (MUAPs), som skapas under muskelkontraktion. Några vanliga användningsområden är att avgöra om en muskel är aktiv eller inaktiv under rörelse (start av aktivitet), bedömning av hastigheten för nervledning och mängden kraft som genereras under rörelse. EMG är grunden för nervledningsstudier som mäter den elektriska ledningshastigheten och andra egenskaper hos nerver i kroppen. EMG kan användas för att diagnostisera och övervaka neurologiska sjukdomar som:

Karpaltunnelsyndrom (CTS)

Kompressionen av medianusnerven i karpalkanalen i handleden och utvecklingen av symtomen till följd av denna infångning kallas karpaltunnelsyndrom (CTS). Nervledningsstudier har använts som en elektrofysiologisk kontrollmetod i utvecklingen av bättre CTS-diagnostiska tekniker.

Essentiell tremor

Det är svårt att diagnostisera essentiell tremor och skilja den från andra typer av tremor. Burst-urladdningsmönstren för EMG-signaler jämförs med frekvensen och amplituden för videofilmade skakningar för att utvärdera och diagnostisera väsentlig tremor.

Spasticitet

Spasticitet är ett hastighetsberoende motstånd mot sträckning. De mest drabbade musklerna är de som motverkar gravitationen, armbågs- och handledsböjare, knästräckare och fotledsplantarflexorer. Spasticitet är en bieffekt av flera störningar i centrala nervsystemet inklusive cerebral pares , stroke , multipel skleros och ryggmärgsskador och resulterar i begränsat rörelseomfång för den drabbade extremiteten. Elektromyografi (EMG) har föreslagits av flera forskare som en alternativ mätteknik för att kvantifiera spasticitet. Användningen av EMG erbjuder ett kvantitativt värde av svårighetsgrad i motsats till att förlita sig på subjektiva poängprotokoll.

Multipel skleros

Avmyelinisering och ärrbildning av axoner i nervsystemets nervceller kan påverka deras ledningsegenskaper och allvarligt skada hjärnans normala kommunikation med resten av kroppen . Multipel skleros (MS) är en sjukdom som orsakar denna försämring av myelinskidan . Det finns inget unikt test för att diagnostisera MS och flera studier måste kombineras för att fastställa förekomsten av denna sjukdom. Visuellt framkallade potentialer spelar dock en roll i hela den diagnostiska processen.