Elektro-Enzephalographie (EEG) - Funktion, Anwendungsgebiete und Ablauf

Als Elektro-Enzephalographie (EEG) bezeichnet man eine medizinische Untersuchung zur Messung der menschlichen Gehirnströme. Dabei werden die Spannungsschwankungen des Gehirns abgeleitet. Die Untersuchung dient dem Nachweis krankhafter Veränderungen in der elektrischen Gehirnaktivität. Im Bereich der Neurologie zählt das EEG zu den Standarduntersuchungen. Informieren Sie sich über Funktion, Anwendungsgebiete und Ablauf der Elektro-Enzephalographie.

Von Jens Hirseland

Wissenswertes zur Elektroenzephalographie — © BillionPhotos.com - www.fotolia.de

Elektro-Enzephalographie - Merkmale und Funktion

Die Elektro-Enzephalographie, das EEG, stellt eine Untersuchungsmethode dar, bei der die elektrische Aktivität der Hirnrinde über Elektroden gemessen wird. Dabei werden Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche aufgezeichnet und als Elektroenzephalogramm grafisch dargestellt.

Ziel und Zweck einer Elektro-Enzephalographie (EEG) ist der Nachweis von krankhaften Veränderungen der elektrischen Gehirnaktivität. So liefert ein EEG Erkenntnisse über

die elektrische Grundaktivität des Gehirns
epilepsietypische Veränderungen sowie
lokal begrenzte Aktivitäten des Gehirns.

Das EEG gehört zu den Standarduntersuchungen in der Neurologie. Der Begriff "Elektro-Enzephalographie" leitet sich aus den Worten Strom (elektro), Gehirn (enzephalo) und Aufzeichnung (graphie) ab.

Durch moderne bildgebende Untersuchungen verlor die Elektro-Enzephalographie in den letzten Jahren etwas an Bedeutung. Aufgrund der Einfachheit und der Komplikationslosigkeit sowie ihrer präzisen Aussagekraft, besonders bei Epilepsien, werden aber noch heute Elektro-Enzephalographien durchgeführt.

Ablauf und Formen der Elektro-Enzephalographie

Bei der Anwendung der Elektro-Enzephalographie erhält der Patient eine bestimmte Anzahl von Metallplättchen, auch Elektroden genannt, die auf der Kopfhaut angebracht werden. Die elektrischen Spannungsunterschiede, die zwischen je zwei der angebrachten Elektroden entstehen, werden mit Hilfe eines speziellen Gerätes verstärkt.

Anschließend erfolgt eine Aufzeichnung der Hirnstromwellen. Das elektrische Potenzial wird dabei von den Nervenzellen selbst aufgebaut, was als Zeichen ihrer Funktionstüchtigkeit und Aktivität gilt. Die elektrische Aktivität, die gemessen wird, entsteht dadurch, dass sich Nervenzellverbände entladen.

Analyse der Hirnstromwellen

Die aufgezeichneten Hirnstromwellen werden nach der Messung aufgrund ihrer

Frequenz
Steilheit
Amplitude (Wellenhöhe) sowie
Lokalisation auf der Oberfläche des Gehirns

von dem untersuchenden Arzt analysiert. Auch die Symmetrie zwischen den beiden Hälften des Gehirns ist dabei von Bedeutung.

Physiologische Wellen im EEG: Wellenformen im Gehirn

Bei den Wellenformen unterscheidet man zwischen:

Alphawellen (acht bis zwölf Hertz)
Betawellen (13 bis 30 Hertz)
Deltawellen (0,5 bis drei Hertz)
Thetawellen (vier bis sieben Hertz)

Durch die Alphawellen wird der Grundrhythmus des ruhenden Gehirns dargestellt, während die Betawellen bei geistigen Aktivitäten oder Sinnesreizen auftreten. Deltawellen sind nur bei gesunden Menschen im Tiefschlaf und bei Kindern normal, ansonsten können sie bei Erwachsenen ein Hinweis auf eine Schädigung des Gehirns sein. Die Thetawellen bezeichnet man als Zwischenwellen.

Sie treten normalerweise nur bei Kindern und seltener bei Jugendlichen auf. Bei erwachsenen Menschen kommen sie nur während des Schlafes oder bei starker Müdigkeit vor.

Die Entstehung der Hirnströme erfolgt durch Aktivität von großen Nervenzellen. Bestehen Störungen von kleinen Hirnarealen, können diese nicht mit einer Elektro-Enzephalographie nachgewiesen werden.

Des Weiteren gibt es noch

Gammawellen
Sharp-Waves
Sharp-Slow-Wave
Spike-Waves
Slow Cortical Potentials
Schlafspindeln
K-Komplexe
Vertex-Wellen

Signale im Frequenzbereich über 30 Hertz werden als Gammawellen bezeichnet. Sie können beim Meditieren sowie bei Lernprozessen und starker Konzentration auftreten.

Sharp-Waves oder auch steille Wellen sind EEG-Linien, die steil ansteigen oder abfallen und aus der Grundaktivität hervorragen. Die Dauer beträgt etwa 80 bis 200 ms.

Sharp-Slow-Waves sind Sharp-Waves, auf die eine hochgespannte langsame Welle folgt. Meist handelt es sich um Deltawellen.

Bei Spike-Waves handelt es sich um spitze, langsame Wellen. Ebenso sind es meist Deltawellen. Bei Auftreten über einen längeren Zeitraum ist von Spikes-Waves-Komplexen die Rede.

Slow Cortical Potentials weisen eine Dauer von einer bis zu wenigen Sekunden auf. Sie sind deutlich größer als Delta- bis Gamma-Wellen und auf einem klassischen EEG nicht sichtbar.

Schlafspindeln sind typisch für die Non-REM-Schlafphase 2; manchmal können sie auch schon in Stadium 1 auftreten, ebenso im Tiefschlaf. Sie haben eine schlafstabilisierende Wirkung.

K-Komplexe treten in der Non-REM-Schlafphase N2 auf. Möglich ist die unmittelbare Folge einer Schlafspindel.

Bei Vertex-Wellen handelt es sich um Wellen, die vor allem während des Wach-Schlaf-Übergangs auftreten. Ebenso sind sie typisch für einen stabilen Leichtschlaf.

Anwendungsgebiete der Elektro-Enzephalographie: Wann führt man ein EEG durch?

Zu den Anwendungsgebieten der Elektro-Enzephalographie gehören:

epileptische Anfälle
örtliche Veränderungen im Gehirn wie Durchblutungsstörungen oder Gehirntumore sowie unklare Bewusstseinstrübungen wie Enzephalitis (Gehirnentzündung)
Narkolepsie
Vergiftungen
erhöhter Hirndruck

Auch zur Feststellung des Hirntods eines Patienten wird ein EEG verwendet. Dabei wird nachgewiesen, dass das Gehirn keinerlei Hirnströme mehr aussendet. Darüber hinaus wird die Elektro-Enzephalographie auch für die Überwachung auf der Intensivstation sowie die Beurteilung von chronischen Schlafstörungen verwendet.

Ablauf einer Elektro-Enzephalographie

Um bestimmte Störungen der Gehirnfunktionen festzustellen, erfolgt die Anwendung eines EEG. Diese Untersuchung ist für den Patienten völlig ungefährlich und schmerzlos.

Durchführung der Elektro-Enzephalographie

Zu Beginn der Untersuchung werden an dem Patienten in der Regel 21 Elektroden auf der Kopfhaut angebracht. Die Platzierungen erfolgen in gleichmäßigen Abständen. Mit diesen Elektroden werden die Gehirnströme aufgezeichnet.

Um die Haltbarkeit der Elektroden zu gewährleisten, hakt man sie in eine Haube ein. Diese umspannt den Haarteil des Kopfes sowie die Stirn wie ein Haarnetz. Auf einem Bildschirm werden dann die Hirnströme in Wellenform dargestellt und vom Arzt ausgewertet.

Dauer und mögliche Untersuchungsbestandteile des EEGs

Eine normale EEG-Untersuchung nimmt meist etwa eine halbe Stunde in Anspruch. In manchen Fällen ergänzt man die Ruhe-Ableitung durch eine Flackerlichtuntersuchung, bei der die Testperson in eine schnelle, abwechselnde Dunkel-Hell-Folge sehen muss.

Auf diese Weise können versteckte Neigungen zur Epilepsie entdeckt werden. Auch Hyperventilation, bei dem der Patient heftig ein- und ausatmet sowie Schlafentzug werden als so genannte Provokationsmethoden angewendet, um weitere Aufschlüsse zu erhalten.

Manchmal muss auch eine EEG-Untersuchung über 24 Stunden vorgenommen werden. Ein EEG kann zudem auch bei bewusstlosen Patienten durchgeführt werden.

Schlaf-EEG

Das Schlaf-EEG führt man meistens in einem Schlaflabor durch. Der Patient erhält auch in diesem Fall die Elektrodenhaube.

Er geht wie gewohnt ins Bett, darf zuvor weder Medikamente noch Alkohol zu sich nehmen. Dann wird über die gesamte Schlafzeit die Hirnaktivität gemessen sowie aufgezeichnet. Zusätzlich können auch Herzfrequenz, Muskelaktivität und Augenbewegungen gemessen werden.

Langzeit-EEG

Die Aufzeichnung der Hirnaktivität erfolgt bei einem Langzeit-EEG über 24 oder auch 48 Stunden. Der Patient bekommt zu diesem Zweck einen tragbaren Rekorder und dokumentiert sämtliche Vorkommnisse.

Provokations-EEG

Bei einem Provokations-EEG wird ein epileptischer Anfall provoziert. Hier gibt es drei Methoden:

Schlafentzug
Photostimulation und
Hyperventilation (Mehratmung)

Bei der Hyperventilation muss der Patient über drei bis fünf Minuten lang tief ein- und ausatmen. Die Photostimulation beschreibt die Konfrontation des Patienten mit hellen Lichtblitzen.

Zum Schlafentzug wird der Patient in den meisten Fällen stationär aufgenommen. Er muss die gesamte Nacht über wach bleiben, allerdings sind dabei koffeinhaltige Getränke nicht gestattet. Am Morgen wird dann das EEG durchgeführt.

Auswertung: Befund der Elektro-Enzephalographie

Das Elektroenzephalogramm wird nach

Amplitude der Wellen
Frequenz und
Form

beurteilt. Stellt man einen allgemein verlangsamten Grundrhythmus bei wachen Erwachsenen fest, kann dies auf eine Hirnentzündung oder eine Vergiftung hindeuten. Bei einer örtlich begrenzten Veränderung der Hinraktivität (Herdbefund) kann für Hirnschäden oder Tumore sprechen. In diesem Fall wird in der Regel noch ein MRT durchgeführt.

Mögliche Risiken der EEG-Untersuchung

Komplikationen oder Risiken während einer Elektro-Enzephalographie sind nicht bekannt.

Passend zum Thema