Klinische Neurophysiologie 2011; 42 - P351
DOI: 10.1055/s-0031-1272798

EEG-Verläufe bei entzündlichen ZNS-Erkrankungen dargestellt mit der Permutationsentropie

M. Stange 1, N. Utzig 1, K. Keller 1, H. Lauffer 1
  • 1Greifswald, Lübeck

Fragestellung: EEG-Veränderungen stellen einen wichtigen Parameter bei der Verlaufsbeurteilung von ZNS-Erkrankungen wie Meningitiden bzw. Enzephalitiden dar. Aufgrund möglicher Fluktuationen während einer Ableitung ist eine Beurteilung der Dynamik oft nur durch paralleles Sichten aufeinanderfolgender Registrierungen möglich. Ausgehend von der Theorie Pritchards und Dukes, dass EEG-Signale auch als chaotische Muster betrachtet werden können, ergibt sich mithilfe der Zeitreihenanalytik die Möglichkeit der mathematischen Berechnung von nicht-linearen Dynamiken.

Methoden: Untersucht wurden 97 EEGs von 21 an Meningitis bzw. Enzephalitis erkrankten Kindern und Jugendlichen im Alter von 2 bis 17 Jahren. Nach Filterung und Elimination von Artefakten wurde die Permutationsentropie (PE) für jeweils 2s berechnet. Für jeden Ableitepunkt wurde die durchschnittliche PE ermittelt und die Verläufe grafisch dargestellt. Die Verläufe und die ermittelte PE wurden mit den konventionellen Befunden verglichen.

Ergebnisse: Die PE bildet die Signalkomplexität der einzelnen EEG-Kanäle in Form symbolischer Zeitreihen ab und gestattet so einen numerischen Vergleich. Es wurde festgestellt, dass die ordinale Zeitreihenanalyse für die automatische Analyse und Klassifikation der sich bei entzündlichen Erkrankungen des ZNS verändernden Grundaktivität genutzt werden kann. Die sich verändernde Grundaktivität korreliert mit der durchschnittlichen PE. Bei abgegrenzten Herdbefunden, wie z.B. Abszessen ist die PE über dem betroffenen Gebiet deutlich reduziert. Exemplarisch werden 3 Beispielverläufe vorgestellt.

Schlussfolgerungen: Die berechnete PE stellt somit ein objektives Maß für die Einschätzung einer Allgemeinveränderung bzw. eines Herdbefundes dar. Die Berechnung der PE scheint geeignet, zusätzliche Informationen im Rahmen der Diagnostik und Therapie von entzündlichen ZNS-Erkrankungen zu liefern. Eine Integration des Programms zur Ermittlung der PE während einer laufenden Ableitung ist vorstellbar, eine breitere Anwendung des Verfahrens ist beabsichtigt.