4.1.3. Программа трехмерной локализации
4.1.3. Программа трехмерной локализации патологической
электрической активности мозга «Энцефалан03D»
Программа «Энцефалан@3D» разработана научно-производственной фирмой
«Медиком МТД» и является частью хорошо известного в России пакета программ-
ного обеспечения электроэнцефалографов-анализаторов «Энцефалан-131». Как
и в рассмотренных выше программах локализации, в ней реализованы все основ-
ные процедуры многошагового поиска источников.
Программа «Энцефалан-3D» имеет 2 версии (01 и 03). Первая версия программы появилась в 1995 г. С этого момента она достаточно успешно распространяется в составе наиболее полного варианта анализатора электрической активности мозга «Энцефалан-131-01». Идея расчета, заложенная в программе локализации, базируется на алгоритме, предложенном Шнейдером. Алгоритм хорошо сходится в случаидеальной однодипольной модели: при четко выраженном фокусе в распределении скальповых потенциалов и отсутствии шумов. В реальных измерениях шумы присутствуют всегда, что делает решение многоэкстремальным. Помимо глобального минимума, совпадающего с истинным решением, появляется большое количество локальных экстремумов, дающих ложные решения. Для успешного преодоления
проблемы был использован метод динамической кластеризации, разработанный
сотрудниками фирмы. В совокупности с модифицированным критерием оптими-
зации метод дает хорошие результаты как по точности решения, так и по быстро-
действию. Получена высокая сходимость результатов к истинным параметрам ди-
поля для одно- и двухдипольных моделей.
В первой версии программы «Энцефалан-3D» используется трехслойная модель
(слои: скальп — череп — мозг), которая может быть адаптирована на конкретного
пациента введением 3 основных размеров его черепа в стереотаксической системе
координат (рис. 4.13).
Одним из частых поводов практического применения программ локализации
является поиск источника эпилептиформной активности, когда наличие 1-2 цент-
ров генерализованной активности физиологически объяснимо.
Базовая секция программы «Энцефалан-3D» предполагает поиск фиксирован-
ного числа диполей (обычно 1, реже 2). В случае, если рассчитанные эквивалент-
ные диполи не могут достаточно хорошо описать исходное распределение скальпо-
вых потенциалов (процент интегральной ошибки расхождения исходных и восста-
новленных потенциалов превышает установленный уровень), адаптивная секция
программы может автоматически увеличить число рассчитываемых диполей. Необ-
ходимо помнить, что каждый диполь определяется 6 параметрами (3 пространст-
венные координаты, 2 угловых координаты и модуль дипольного момента), и, сле-
довательно, для независимости решения диполя следует использовать как мини-
мум 6 каналов записи. Согласно выводам Шерга, для получения стабильности ре-
шения необходимо использовать по крайней мере в 2 раза больше каналов. Таким
образом, при количестве каналов записи ЭЭГ, равном 19-21, надежно определяют-
ся не более 2-х дипольных источников.
Исходными данными для программы «Энцефалан-3D» могут быть как натив-
ный сигнал ЭЭГ, так и фильтрованные данные, соответствующие стандартным рит-
мам или произвольно заданной частотной полосе (рис. 4.14). Однако локализацию
фильтрованных данных нужно использовать осторожно, помня о том, что фильтра-
ция исходных ЭЭГ-сигналов может привести к фазовым сдвигам сигнала. Особен-
но сильные искажения могут проявляться при фильтрации нестационарных участ-
ков записи (одиночные волны или феномены эпилептиформной активности в ви-
де вспышек, разрядов). Фильтрация одиночной дельта-волны или вспышки может
выявить наличие более высокочастотных составляющих и исказить результаты ло-
кализации.
см.далее