Cookies on this website
We use cookies to ensure that we give you the best experience on our website. If you click 'Continue' we'll assume that you are happy to receive all cookies and you won't see this message again. Click 'Find out more' for information on how to change your cookie settings.

In het Medisch Spectrum Twente te Enschede is op de afdeling klinische neurofysiologie nieuwe EEG- apparatuur aangeschaft. Met EEG-apparatuur kan het elektro-encefalogram opgenomen worden. Dit is een weergave van de extracraniële potentialen als gevolg van de activiteit van neuronen in de hersenen. Deze worden gemeten met elektroden die op de hoofdhuid worden geplaatst. Conventionele EEG-apparatuur maakt gebruik van 20 à 30 elektroden en de signalen op deze elektroden worden gesampled met ongeveer 250 Hz. De nieuw aangeschafte apparatuur heeft een aanzienlijk grotere spatiële en temporele resolutie, nl. 64 elektroden op hetzelfde hoofdoppervlak en een maximale samplefrequentie van 5000 Hz. De EEG-registratie met dergelijke apparatuur wordt dan ook High Definition Encephalography (HDE) genoemd. Met HDE zijn een aantal toepassingen mogelijk die niet met conventionele EEG-apparatuur mogelijk zijn. De belangrijkste hiervan is de bronlokalisatie. Bij bronlokalisatie wordt door een inverse methode de meest waarschijnlijke oorsprong van de potentialen op de hoofdhuid berekend. Het bepalen van de positie van de bron van elektrische activiteit heeft klinische importantie, omdat dit een hulpmiddel kan zijn bij bijvoorbeeld operaties om epileptische foci te verwijderen in gevallen waar medicijnen geen effect hebben. Voor bronlokalisatie zijn een aantal technieken ontwikkeld, waaronder deblurring/deconvolutie en de dipole fit. Deze laatste kan gebruikt worden als piekgolven in het EEG aanwezig zijn. Piekgolven zijn ongewoon scherpe pieken met een duur kleiner dan ongeveer 70 ms en een amplitude tot 300 µV die gevolgd worden door een veel langer durend golfverschijnsel. Als piekgolven in het EEG aanwezig zijn duidt dit op hyperactiviteit in een zeer beperkt gebied in de hersenen. Dit gebied kan gemodelleerd worden met een dipool. Het dipoolmodel gaat uit van een ladingsscheiding in een punt welke fungeert als bron voor elektrische activiteit. Er wordt onderscheidt gemaakt tussen een fixed dipole, een rotating dipole en een moving dipole. In deze volgorde hebben deze modellen steeds meer vrijheidsgraden. Een dipool wordt gedefinieerd door een positie, een oriëntatie en een sterkte. Bij het moving dipole model kunnen deze parameters alle in de tijd veranderen. Omdat de data opgenomen met de HDE-apparatuur, respectievelijk de bewerkingen hiermee erg veel opslag- en rekencapaciteit kosten als met de maximale samplefrequentie geregistreerd wordt, is bij de beoogde gebruikers van de apparatuur de vraag gerezen of het wel noodzakelijk is met een dergelijk hoge frequentie te registreren. Om deze vraag te beantwoorden is een onderzoek opgezet met het doel te bepalen wat de invloed is van samplefrequentieverlaging bij HDE-registratie op de parameters van bronnen gelokaliseerd met het dipoolmodel. Hiertoe is een HDE-registratie bij een proefpersoon uitgevoerd, bij wie een aanzienlijk aantal piekgolven in het HDE voorkwam. Dit HDE is gedownsampled met een playbackfunctie naar 2500 Hz, 1250 Hz, 625 Hz, 312 Hz, 156 Hz en 78 Hz. Het resultaat hiervan zijn een aantal overeenkomende EEG’s welke in enige mate van elkaar verschillen, omdat ze (virtueel) met verschillende samplefrequenties zijn opgenomen. Uit de originele HDE data zijn een aantal piekgolven gezocht, welke voor elke bovenstaande frequentie en voor de originele HDE data voor analyse zijn weggeschreven. Vervolgens zijn op deze pieken bronlokalisaties uitgevoerd volgens het moving dipole model. De resulterende dipoolparameters zijn ter evaluatie in een spreadsheet gezet. De conclusies die uit de verwerking van de dipooldata volgen kunnen als volgt worden samengevat: • Tot een samplefrequentie van 625 Hz vertonen de dipoolposities ten hoogste een gemiddelde afwijking van 1.68 mm met standaardeviatie 1.30 mm. Bij verdere verlaging van de samplefrequentie naar 312 is het positieverschil met de 5000 Hz dipool gemiddeld 2.23 mm met standaarddeviatie 1.04 mm. Als dan de frequentie nog verlaagd wordt gaan de verschillen een logaritmische trend volgen, met bij 78 Hz een verschil van 7.62 mm met standaardeviatie 2.05 mm. Hieraan zijn een aantal voorbehouden verbonden, welke bij annihilatie aanvullend onderzoek nog kunnen leiden tot kleinere verschillen (en in principe niet tot grotere verschillen): • Het headmodel, welke de geleidingseigenschappen van het hoofd modelleren, dat gebruikt is voor de bronlokalisatie was verre van ideaal. Het ideale headmodel is een realistic headmodel welke gegenereerd kan worden uit een MRI-scan. Het gebruikte headmodel is een sferisch drie schillen model. • Uit het onderzoek is gebleken dat afwijkingen in de elektrodeposities grote invloed kunnen hebben op de bronparameters. Of (en zo ja, hoeveel) de opgenomen elektrodeposities afwijken van de werkelijkheid is niet te achterhalen. • Mogelijk heeft de gebruikte playbackfunctie die gebruikt is voor downsampling invloed op de resulterende bronparameters. Om een sterke conclusie over de invloed van de samplefrequentie op de bronparameters te verkrijgen moet het onderzoek herhaald worden met een aantal aanpassingen: • Er moet een nieuwe geschikte proefpersoon gevonden worden. Bij deze proefpersoon moet een MRI-scan van het hoofd gemaakt worden, waarbij de slicedikte gelijk is aan de resolutie in de scanrichting. Op deze manier is de resolutie van de driedimensionale reconstructie in alle drie reguliere scanrichtingen gelijk. Een resolutie van 1 mm is naar de mening van schrijver dezes voldoende. Ook moet er voor gewaakt worden dat geen slices worden weggelaten die voor andere doeleinden geen klinische importantie hebben: het hele hoofd moet gescand worden. • Bij de HDE-registratie moeten de elektrodeposities zorgvuldig door meerdere personen meerdere malen opgenomen worden. Het middelen van de elektrodeposities geeft een betrouwbaar resultaat, waarbij zeker is dat de persoon die de elektrodeposities registreert geen invloed heeft op de resulterende elektrodeposities. • Er moeten meerdere EEG-registratie plaatsvinden bij verschillende frequenties. Als dit gecombineerd wordt met downsampling via playback is gegarandeerd dat de reproducability acceptabel is, alsmede dat gevolgen die mogelijk geïntroduceerd worden door downsampling via playback opgemerkt worden. • Voordat het onderzoek herhaald wordt, moet onderzoek plaatsvinden naar de EEG-vorm. Uit dit onderzoek moet blijken of er piekvormen bestaan die de piek op alle kanalen op dezelfde latentie vertonen. Als dit het geval is en er wordt een proefpersoon met deze piekvorm gevonden kan met lokalisatie op de pieklatentie volstaan worden.

Type

Thesis / Dissertation

Publication Date

2003