Elektroenzephalographie (EEG)

Die Elektroenzephalographie (EEG) ist eine Methode der medizinischen Diagnostik zur Messung der summierten elektrischen Aktivität des Gehirns durch Aufzeichnung der Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche. Es dient dazu, pathologische Veränderungen der elektrischen Hirnaktivität zu erfassen und zu lokalisieren.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Krampf-Neigung des Gehirns – epileptische Anfälle; Differentialdiagnostik des nichtkonvulsiven Status epilepticus (NKSE)
• Entzündlichen Hirnerkrankungen
  • Bakterielle Meningoenzephalitis (kombinierte Entzündung des Gehirns (Enzephalitis) und der Hirnhäute (Meningitis))
  • Enzephalitis (Gehirnentzündung): Herpes-Enzephalitis, HIV-Enzephalitis
  • Hirnabszess
  • Meningitis (Hirnhautentzündung)
  • Zerebrale Malaria 
• Endokrine Störungen
  • Hypothyreotes Koma hervorgerufen durch eine schwere Hypothyreose (Schilddrüsenunterfunktion)
  • Morbus Addison (Nebenniereninsuffizienz, NNI) 
  • Morbus Cushing – Gruppe von Erkrankungen, die zum Hyperkortisolismus (Hypercortisolismus; Überangebot von Cortisol) führen
• Metabolisch bedingte (stoffwechselbedingte) Störungen
  • Hepatisches Koma (Leberversagen) hervorgerufen durch eine schwere Funktionsstörung der Leber
  • Urämisches Koma (Nierenversagen) hervorgerufen durch eine schwere Nierenfunktionsstörung
• Apoplex (Schlaganfall)
• Delirium
• Demenzen (Hirnabbauprozesse) – wie beispielsweise Morbus Alzheimer oder Creutzfeldt-Jakob-Krankheit
• Hirntumoren
• Schlafstörungen wie beispielsweise Narkolepsie oder Schlafwandeln (Somnambulismus)
• Pharmakotherapie: 
  • Behandlung mit Benzodiazepinen, Clozapin
  • Monitoring der Lithiumtherapie
• Nachweis des Hirntodes

Das Verfahren

Auf den Skalp werden 19 Elektroden zur klinischen EEG-Ableitung gemäß dem international gebräuchlichen Ten-Twenty-System (10-20-System) gesetzt. Diese werden dabei zueinander in relativen Abständen (10 %-Abstände oder 20 %-Abstände) über die Kopfhaut verteilt. Dadurch können die Spannungsunterschiede zwischen jeweils zwei Elektroden in verschiedenen Kombinationen gemessen werden.
Über ein Kabel sind die Elektroden über ein Messgerät mit einem Schreiber verbunden, der aufgrund der elektrischen Impulse ausschlägt. Die Hirnströme stellen sich in verschiedenen Wellentypen dar. Anhand der Frequenz (Messung in Hertz), der Amplitude sowie der Steilheit und Lokalisation der Hirnstromwellen kann eine Beurteilung der elektrischen Hirnaktivität vorgenommen werden.

Die Rhythmen werden folgendermaßen unterteilt:

• Alpha-Aktivität (8-13/s): Hauptaktivität im entspannten Zustand bei geschlossenen Augen; überwiegend parieto-okzipital; Variabilität der Grundrhythmusfrequenz höchstens 1,5/s; getriggert vor allem von thalamischen Nervenzellen.
• Theta-Aktivität (4-8/s); physiologischerweise als singuläre Wellen im Wachzustand oder gruppiert in subvigilen Stadien; Rhythmusgenerator wahrscheinlich des Hippocampus 
• Delta-Aktivität (0,5-4/s): während des Tiefschlafes vorherrschende EEG-Rhythmus; assoziiert auch mit Lernvorgängen oder Belohnungsverarbeitung; wahrscheinlich getriggert in den cholinergen Kernen des basalen Vorderhirns. 
• Sub-Delta-Aktivität (< 0,5/s): nicht von Bedeutung in der Routinediagnostik
• Beta-Aktivität (13-30/s): im Ruhezustand bei geöffneten Augen und auch im Schlaf; assoziiert mit kognitiven Prozessen (z. B. Rechnen), emotionaler Erregung und Bewegung; Rhythmisierungen in Teilen durch thalamische Nervenzellen getriggert.
• Gamma-Aktivität (30-100/s): auftreten mit bestimmten kognitiven und motorischen Funktionen; vermittelt die Kopplung von lokalen Neuronenpopulationen an größere Netzwerke; nicht von Bedeutung in der Routinediagnostik

Die Untersuchung dauert circa 20 bis 30 Minuten, ist ungefährlich, schmerzlos und kann beliebig oft wiederholt werden.

Mögliche Befunde

Die Elektroenzephalographie kann verschiedene Befunde liefern, die für die Diagnose und Behandlung von neurologischen Erkrankungen relevant sind:

• Rhythmen und Aktivitäten
  • Alpha-Aktivität (8-13/s): Hauptaktivität im entspannten Zustand mit geschlossenen Augen.
  • Theta-Aktivität (4-8/s): Auftreten im Wachzustand und in subvigilen Stadien.
  • Delta-Aktivität (0,5-4/s): Vorherrschend während des Tiefschlafs und mit Lernvorgängen assoziiert.
  • Beta-Aktivität (13-30/s): Im Ruhezustand mit geöffneten Augen und während kognitiver Prozesse.
  • Gamma-Aktivität (30-100/s): Auftreten mit bestimmten kognitiven und motorischen Funktionen.
• Pathologische Veränderungen
  • Epileptische Entladungen: Anzeichen für Krampfneigung und epileptische Anfälle.
  • Abnorme Wellenmuster: Hinweise auf entzündliche, metabolische, oder strukturelle Hirnerkrankungen.
• Lokalisierung epileptischer Foci
  • Identifizierung der Hirnregion, in der epileptische Anfälle ihren Ursprung haben.

Durch die Elektroenzephalographie können krankhafte Veränderungen der Hirnaktivität erfasst und gegebenenfalls kann der Schweregrad einer Erkrankung festgestellt werden.