Messung der elektrischen Aktivität des Gehirns zur medizinischen Diagnostik

Mit Elektroenzephalografie (EEG) bezeichnet man die Messung von Hirnströmen. Dazu werden die Spannungsschwankungen auf der Hautoberfläche abgeleitet, verstärkt und in einem Elektroenzephalogramm aufgezeichnet.

Sie dient der Analyse von Störungen in der Kommunikation von Nervenzellen und ist eine der wichtigsten diagnostischen Methoden in der Neurologie. Damit lassen sich Epilepsie, Demenz und andere Erkrankungen erkennen. Ferner ist damit eine eingehende Analyse des Schlafverhaltens möglich.

Elektroenzephalografie - Durchführung der Gehirnstrommessung
Elektroenzephalografie Elektroenzephalografie – Durchführung der Gehirnstrommessung Copyright: ktsdesign bigstockphoto

 

Wie funktioniert die Elektroenzephalografie – Durchführung der Gehirnstrommessung

Die Nervenzellen des Gehirns kommunizieren über schwache elektrische Impulse miteinander. Die Stärke dieser Impulse schwankt ständig und beschreibt die Intensität, mit der diese Kommunikation erfolgt. Zeichnet man diese Impulsstärken auf, erhält man folglich ein Wellenmuster.

Genau so eine Aufzeichnung macht eine Elektroenzephalografie. Der Name stammt aus dem Griechischen und bedeutet sinngemäß Gehirnstrommessung. Die minimalen Hirnströme mit einer Spannung von wenigen millionstel Volt lassen sich an der Oberfläche der Kopfhaut zwischen den beiden Elektroden eines Elektrodenpaars erfassen. Kabel leiten diese schwachen Signale zu einem Messgerät, das diese verstärkt und aufzeichnet. Mit einer Vielzahl von Elektroden kann der Arzt verschiedene Messungen, sogenannte Ableitungen der Hirnströme vornehmen.

Das so erhaltene Wellenmuster (Elektroenzephalogramm) vergleicht er mit den bekannten Standardwerten und erhält so Informationen über Störungen in der Hirnaktivität. Mittlerweile gibt es schon spezielle Programme, die die Ableitungsmuster automatisiert analysieren und den Arzt so bei seiner Diagnose unterstützen. Damit kann er neurologische Anfälle oder Hirnerkrankungen erkennen und näher untersuchen.

Elektroenzephalografie - Durchführung der Gehirnstrommessung
Elektroenzephalografie Elektroenzephalografie – Durchführung der Gehirnstrommessung Copyright: ktsdesign bigstockphoto

 

Diagnostik: Wann wird eine Elektroenzephalografie durchgeführt?

Eine Elektroenzephalografie führt man immer dann durch, wenn der Verdacht auf eine Störung der Hirnaktivität vorliegt. Dadurch kann der Neurologe eine Verdachtsdiagnose bestätigen oder verschiedene infrage kommende Erkrankungen differenzialdiagnostisch unterscheiden.

Zu den klinischen Indikationen für ein Elektroenzephalografie zählen in erster Linie

  • Krankheiten mit neurologischen Anfällen wie beispielsweise Epilepsie – hier in erster Linie zur Diagnose und zur Verlaufskontrolle bei medikamentöser Therapie
  • traumatischen Kopfverletzungen, etwa nach Unfällen oder Schussverletzungen
  • Hirnentzündungen (Enzephalitiden), meist hervorgerufen durch Viren, seltener durch Bakterien oder Einzeller
  • Hirnleiden (Enzephalopathien)
    • durch degenerative Veränderungen des Gehirns:
      • Demenz: Morbus Alzheimer, vaskuläre Demenz, Lewis-Körperchen-Demenz
      • Morbus Parkinson (Schüttellähmung)
      • familiäre frontotemporale Demenz mit Parkinsonismus des Chromosoms 17 (FTDP-17)
      • Multisystematrophie (MSA)
      • Chorea major (Chorea Huntington)
      • Creutzfeld-Jacob-Krankheit (CJD)
      • Kuru (eine sehr seltene Hirnerkrankung, die durch infektiöse Prionen hervorgerufen wird)
    • durch systemische Ursachen wie Erkrankungen von Herz, Lunge, Nieren, Leber oder Hormondrüsen, die das Gehirn ebenfalls in Mitleidenschaft ziehen
  • bei Gedächtnisproblemen
  • bei Hirntumoren
  • nach Schlaganfall (Apoplex) zur Erkennung der funktionell betroffenen Bereiche
  • zur Feststellung der Tiefe einer Narkose
  • zur Feststellung eines komatösen Zustandes
  • zur sicheren Feststellung des Hirntodes vor der Entnahme von Organen zur Organtransplantation
  • in der Schlafmedizin zur Diagnose von Schlafproblemen (Ableitung einer (reduzierten) Ganznacht-Elektroenzephalografie zur Erfassung von Schlafphasen, Schlaftiefe und Weckreaktionen)
  • während Operationen am Gehirn zur Aktivitätskontrolle der chirurgisch zu behandelnden Region.

 

Gibt es Risiken bei einer Elektroenzephalografie?

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EinE ELektroenzephalografie ist absolut risikolos. Dabei leitet man lediglich die normalen Hirnströme ab, ohne in die Funktionen des Gehirns einzugreifen. Das Gerät schickt keinen Strom durch die Elektroden, wie viele fälschlich annehmen. Das Tragen der Kappe mit den Elektroden empfinden Patienten in der Regel ebenfalls nicht als ausgesprochen unangenehm.

Einen Sonderfall stellt die Untersuchung von anfallsartigen Krankheiten wie der Epilepsie dar. Hier werden gezielt Stimuli gesetzt, beispielsweise in Form von Lichtblitzen oder heftigem Ein- und Ausatmen (Hyperventilation), um anfallsartige Reaktionen zu provozieren. In einem solchen Fall sind jedoch immer ein Arzt und geschultes Praxispersonal vor Ort, um einen eventuell auftretenden Anfall umgehend zu behandeln.

 

Patienten Vorbereitung der Elektroenzephalografie

Wie kann ich mich auf eine Elektroenzephalografie vorbereiten?

Eine Elektroenzephalografie bedarf keiner besonderen Vorbereitungen. Einige Gesichtspunkte sollten Sie aber trotzdem beachten:

  • Waschen Sie sich am besten am Abend vor der Elektroenzephalografie die Haare. Achten Sie darauf, keinerlei Gel, Spray oder ähnliches in die Haare zu bringen, da diese unter Umständen das Messergebnis beeinträchtigen könnten.
  • Wenn Ihr Neurologe Ihnen den Termin für eine Elektroenzephalographie gibt, sollten Sie mit ihm abklären, ob Sie irgendwelche Medikamente absetzen sollen und wie lange vor dem EEG-Termin das der Fall sein soll. Geben Sie ihm am besten Ihre Medikamentenliste, dann kann er Ihnen sagen, was davon mit der Elektroenzephalografie interferiert und vermieden werden sollte.
  • Spätestens ab dem Abend vor de Elektroenzephalografie sollten Sie auf Kaffee, sonstige koffeinhaltigen Getränke wie Energy Drinks, Tee und ähnliches verzichten, da sich diese auf die Hirnströme auswirken.
  • Gerade bei der Analyse in einem Schlaflabor müssen Sie eine Weile schlafen. Daher kann es sein, dass Ihnen Ihr Arzt empfiehlt, in der Nacht zuvor nicht allzu ausgiebig zu schlafen, damit Sie einigermaßen müde sind und zuverlässig innerhalb vertretbarer Zeiträume einschlafen. Gegebenenfalls erhalten Sie ein mildes Beruhigungsmittel (Sedativum) oder eine Schlaftablette. Darüber setzt Ihr Arzt Sie aber rechtzeitig in Kenntnis. Bei einer normalen Elektroenzephalografie ist kein besonderes Schlafverhalten notwendig.

Nach dem EEG können Sie sich wieder Ihrem normalen Tagesablauf widmen. Nur für den Fall, dass Sie ein Sedativum oder Schlafmittel bekommen haben, müssen Sie dessen verbliebene Wirkung mit einplanen und damit rechnen, dass Sie noch schlapp und müde sind und daher nicht unmittelbar anschliessend Stunden auf der Autobahn verbringen sollten.

 

Wie sieht der Ablauf einer Elektroenzephalografie aus?

Bei einer Elektroenzephalografie misst man Ihre Hirnströme mittels einiger an Ihrem Kopf angebrachter Elektroden. Diese leiten die Spannung an den Computer weiter, der die Signale verstärkt, aufzeichnet und auswertet.

Elektroenzephalografien werden in der Regel in Krankenhäusern, Arztpraxen und speziellen Laboren wie Schlaflaboren angeboten. Eine solche Untersuchung nimmt in der Regel eine halbe bis maximal ganze Stunde in Anspruch. Ausnahme sind wiederum die längeren, über Nacht vorzunehmenden Aufzeichnungen in einem Schlaflabor.

Der Ablauf gestaltet sich in der Regel wie folgt:

  1. Sie nehmen auf einem Liegestuhl Platz oder legen sich rücklings auf eine Liege, in einem Schlaflabor in einem Bett.
  2. Danach werden die Elektroden an Ihrem Kopf angebracht. Eine exakte Platzierung ist wichtig für die Korrektheit des Messergebnisses. Für die meisten Messungen reichen zehn bis zwanzig Elektrodenpaare aus, für besonders exakte Messungen können es auch wesentlich mehr sein.
    • Einige hoch spezialisierte Geräte erfassen gleichzeitig mit dem EKG auch die Herztätigkeit in einer Elektrokardiografie (EKG), die Muskeltätigkeit in einer Elektromyografie (EMG) und/oder die Augenbewegungen beziehungsweise Ströme in der Netzhaut in einer Elektrookulografie (EOG).
    • In der Regel sind die Elektroden bei modernen Geräten elastisch miteinander verbunden und sehen ein wenig aus wie eine verdrahtete Badekappe aus einem Science Fiction-Film. Das erleichtert die Anbringung und exakte Positionierung der Elektroden. Einige Elektroden arbeiten „trocken“, andere muss man mit einem speziellen leitfähigen Gel versehen, damit sie die Ströme gut übertragen.
    • Bei Geräten mit einzelnen Elektroden vermisst eine Arzthelferin Ihren Schädel und markiert die Punkte, an denen die Elektroden angebracht werden müssen. Diese Punkte reibt sie mit leitfähigen Gel ein, bevor sie die Elektroden anbringt.
    • Die meisten Elektroden leiten ihre Informationen über Kabel weiter. Einige spezielle Anwendungen lassen sich durch den Einsatz kabelloser (wireless) Übertragungstechnik realisieren. Bei diesen besonders spezialisierten Geräten besteht die Gefahr von Strahlungsinterferenzen etwa mit Mobiltelefonen oder anderen Strahlungsquellen, sodass hier eine besondere Abschirmung notwendig ist.
  3. Während der eigentlichen Elektroenzephalografie senden die Elektroden ihre Messsignale an den angeschlossenen Computer. Dieser wandelt die Ströme in optische Signale um, die man am Monitor verfolgen und aufzeichnen kann (Elektroenzephalogramm). Viele Geräte verwenden noch eine analoge Aufzeichnung auf Endlospapier, wie sie bereits bei den ersten Geräten üblich war. Diese direkte Aufzeichnung erlaubt jedoch keine digitale Auswertung.
  4. Dabei wird der Arzt Sie in der Regel bitten, bestimmte Tätigkeiten auszuüben. Dazu gehören still zu liegen oder tief einzuatmen, die Augen zu schließen oder je nach Anwendung bestimmte Stimuli wie Bilder oder Lichtblitze anzusehen.
  5. Nach der Messung werden die Elektroden wieder von Ihrer Kopfhaut entfernt.

 

Wie sieht die Interpretation der Ergebnisse einer Elektroenzephalografie aus?

Die Messergebnisse sieht sich Ihr Neurologe genauer an. Dabei kann er von einer Auswertesoftware profitieren, die die Interpretation der Ergebnisse erleichtert. Trotzdem ist seine Fachkenntnis gefragt, die man niemals durch Algorithmen alleine ersetzen darf. Nach einer solchen Begutachtung macht der Neurologe einen neuen Termin mit Ihnen aus, um gemeinsam die Ergebnisse zu besprechen.

In einer normalen Elektroenzephalografie erscheinen die Hirnströme als Wellenmuster, die der Spezialist interpretieren muss. Ihre Tätigkeiten während des EEGs beeinflussen diese Wellenmuster, etwa bei ruhigem Sitzen, Bewegungen oder wenn Sie in einem Schlaflabor während der Elektroenzephalografie schlafen. Daher lassen sich auch Änderungen im Wellenmuster erkennen, etwa infolge

  • Schlafstörungen
  • Epilepsie oder anderen neurologischen Anfällen
  • Hirnentzündungen (Enzephalitiden) und damit verbundene Hirnschwellungen
  • Hirntumoren
  • abgestorbenes, nicht mehr „sendendes“ Gewebe etwa nach einem Schlaganfall (Apoplex)
  • Kopfverletzungen, die das Gehirn in Mitleidenschaft ziehen
  • Hirnblutungen (Hämorrhagien des Gehirns)
  • Migräne
  • Alkohol- und Drogenmissbrauch

Sicherlich wird Ihr Arzt Ihnen anhand der Elektroenzephalografie weitere Fragen stellen, um einen eventuellen Befund mit einer entsprechenden Anamnese sicherzustellen.

 

Literatur und Quellen

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