뇌파 검사 결과 해독하기

EEG 분석은 기록 중과 기록 완료 후에 수행됩니다. 기록 중 인공물(네트워크 전류장 유도, 전극 이동에 따른 기계적 인공물, 근전도, 심전도 등)의 존재 여부를 평가하고 이를 제거하기 위한 조치를 취합니다. EEG의 주파수와 진폭을 평가하고, 특징적인 그래픽 요소를 식별하며, 이들의 공간적 및 시간적 분포를 파악합니다. 분석은 결과를 생리적 및 병태생리학적으로 해석하고, 임상적-뇌파적 상관관계를 바탕으로 진단 결론을 도출함으로써 완료됩니다.

EEG 에 관한 주요 의료 문서는 임상-뇌파 검사 보고서로, 전문가가 "원시" EEG 분석을 바탕으로 작성합니다. EEG 보고서는 특정 규칙에 따라 작성되어야 하며, 다음 세 부분으로 구성되어야 합니다.

1. 주요 활동 유형과 그래픽 요소에 대한 설명
2. 설명의 요약과 병태생리학적 해석
3. 이전 두 부분의 결과와 임상 데이터의 상관관계. EEG에서 기본적인 설명 용어는 "활성"으로, 알파파 활성, 예파 활성 등 모든 파동의 순서를 정의합니다.

• 주파수는 초당 진동 횟수로 정의되며, 해당 숫자로 기록되고 헤르츠(Hz) 단위로 표시됩니다. 설명에는 평가 대상 활동의 평균 주파수가 제공됩니다. 일반적으로 1초 동안 4~5개의 뇌파(EEG)를 채취하여 각 뇌파의 수를 계산합니다.
• 진폭은 EEG에서 전기적 전위 진동의 범위로, 이전 파동의 피크에서 반대 위상의 다음 파동의 피크까지 측정되며, 마이크로볼트(μV) 단위로 표현됩니다. 진폭 측정에는 교정 신호가 사용됩니다. 따라서 50μV 전압에 해당하는 교정 신호가 기록지에서 10mm 높이에 있다면, 펜의 1mm 편향은 5μV를 의미합니다. EEG 설명에서 활동의 진폭을 특성화하기 위해 이상치를 제외하고 가장 일반적으로 발생하는 최대값을 사용합니다.
• 위상은 과정의 현재 상태를 결정하고 변화 벡터의 방향을 나타냅니다. 일부 EEG 현상은 포함된 위상의 개수로 평가됩니다. 단상파는 등전선에서 한 방향으로 진동하여 초기 수준으로 돌아오는 것이고, 이상파는 한 위상이 완료된 후 곡선이 초기 수준을 지나 반대 방향으로 이동하여 등전선으로 돌아오는 진동입니다. 다상파는 세 개 이상의 위상을 포함하는 진동입니다. 좁은 의미에서 "다상파"라는 용어는 a파와 느린(보통 5개) 파동의 시퀀스를 정의합니다.

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성인 깨어 있는 사람의 뇌파 리듬

EEG에서 "리듬"이라는 용어는 뇌의 특정 상태에 대응하고 특정 뇌 기전과 관련된 특정 유형의 전기적 활동을 의미합니다. 리듬을 설명할 때는 뇌의 특정 상태와 영역에서 나타나는 주파수, 진폭, 그리고 뇌 기능 활동의 변화에 따른 시간 경과에 따른 리듬 변화의 특징적인 특징이 함께 표시됩니다.

1. 알파(α) 리듬: 주파수 8~13Hz, 진폭 최대 100μV. 건강한 성인의 85~95%에서 관찰됩니다. 후두엽에서 가장 잘 나타납니다. 알파 리듬은 눈을 감고 차분하고 편안한 각성 상태에서 가장 큰 진폭을 보입니다. 뇌 기능 상태와 관련된 변화 외에도, 대부분의 경우 알파 리듬 진폭의 자발적인 변화가 관찰되며, 이는 2~8초 동안 지속되는 특징적인 "방추"를 형성하며 교대로 증가와 감소를 반복합니다. 뇌 기능 활동 수준(집중 주의, 공포)이 증가함에 따라 알파 리듬 진폭은 감소합니다. 뇌파(EEG)에는 고주파 저진폭의 불규칙적인 활동이 나타나는데, 이는 신경 활동의 비동기화를 반영합니다. 단기간 갑작스러운 외부 자극(특히 섬광)이 가해지면 이러한 비동기화는 급격히 발생하며, 자극이 감정 유발적인 것이 아니라면 a-리듬은 상당히 빠르게(0.5~2초 내) 회복됩니다. 이 현상을 "활성화 반응", "방향 설정 반응", "a-리듬 소멸 반응", "비동기화 반응"이라고 합니다.
2. 베타 리듬: 주파수 14~40Hz, 진폭 최대 25μV. 베타 리듬은 중추 신경총 영역에서 가장 잘 기록되지만, 후두 중앙 신경총과 전두 신경총까지 확장됩니다. 정상적으로는 매우 약하게 발현되며, 대부분의 경우 진폭은 5~15μV입니다. 베타 리듬은 체성 감각 및 운동 피질 기전과 관련이 있으며, 운동 활성화 또는 촉각 자극에 대한 소거 반응을 나타냅니다. 주파수 40~70Hz, 진폭 5~7μV의 활동은 때때로 γ-리듬이라고 불리며, 임상적 의미는 없습니다.
3. 무 리듬: 주파수 8~13Hz, 진폭 최대 50μV. 무 리듬의 매개변수는 정상 a 리듬과 유사하지만, 생리적 특성과 지형학적 특징이 다릅니다. 시각적으로 무 리듬은 롤란딕 영역 피험자의 5~15%에서만 관찰됩니다. 무 리듬의 진폭은 (드물게) 운동 활성화 또는 체성 감각 자극에 따라 증가합니다. 일상적인 검사에서 무 리듬은 임상적 유의성이 없습니다.

성인이 깨어 있는 사람에게 병적인 활동 유형

• 세타 활동: 주파수는 4-7Hz, 병적인 세타 활동의 진폭은 40μV 이상이며, 대부분 정상적인 뇌 리듬의 진폭을 초과하며, 일부 병적인 상태에서는 300μV 이상에 이릅니다.
• 델타 활동: 주파수는 0.5-3Hz, 진폭은 세타 활동과 동일합니다.

세타파와 델타파는 성인의 깨어 있는 뇌파(EEG)에서 소량으로 정상 범위 내에서 나타날 수 있지만, 그 진폭은 a-리듬을 초과하지 않습니다. 진폭이 40μV를 초과하고 전체 기록 시간의 15%를 초과하는 세타파와 델타파를 포함하는 뇌파는 병적인 것으로 간주됩니다.

간질양 활동(Epileptiform activity)은 간질 환자의 뇌파(EEG)에서 전형적으로 관찰되는 현상입니다. 이는 많은 뉴런 집단에서 고도로 동기화된 발작성 탈분극 변화가 발생하고, 활동전위가 생성되면서 발생합니다. 이로 인해 고진폭의 급성 전위가 발생하며, 각 전위에는 고유한 명칭이 있습니다.

• 스파이크(영어 spike - point, peak)는 70ms 미만 지속되고 진폭이 >50μV(때로는 수백 또는 수천 μV까지)인 날카로운 형태의 음전위입니다.
• 급격한 파동은 스파이크와 달리 시간이 길어서 지속 시간이 70~200ms입니다.
• 예파와 스파이크는 느린 파와 결합되어 전형적인 복합체를 형성할 수 있습니다. 스파이크-느린 파는 스파이크와 느린 파의 복합체입니다. 스파이크-느린 파 복합체의 주파수는 2.5~6Hz이고 주기는 각각 160~250ms입니다. 예파-느린 파는 예파와 그 뒤를 따르는 느린 파의 복합체이며, 이 복합체의 주기는 500~1300ms입니다.

스파이크와 예파의 중요한 특징은 갑작스럽게 나타났다 사라지며, 배경 활동과 명확하게 구분된다는 점입니다. 배경 활동보다 진폭이 더 큽니다. 배경 활동과 명확하게 구분되지 않는 매개변수를 갖는 예파 현상은 예파나 스파이크로 지정되지 않습니다.

설명된 현상의 조합은 몇 가지 추가 용어로 지정됩니다.

• 버스트는 주파수, 모양 및/또는 진폭 면에서 배경 활동과 명확히 구별되는 갑작스러운 시작과 중단을 특징으로 하는 파동 그룹을 설명하는 데 사용되는 용어입니다.
• 방전은 간질과 같은 활동의 폭발입니다.
• 간질 발작 양상은 일반적으로 임상적 간질 발작과 동시에 발생하는 간질성 활동의 방출입니다. 환자의 의식 상태를 임상적으로 명확하게 평가할 수 없더라도 이러한 현상이 발견되는 경우를 "간질 발작 양상"이라고 합니다.
• 고부정맥(그리스어: "고진폭 리듬")은 예파, 스파이크, 스파이크-서파 복합체, 폴리스파이크-서파, 동기성 및 비동기성을 동반하는 연속적인 일반화된 고진폭(>150 μV)의 느린 초동기성 활동입니다. 웨스트 증후군과 레녹스-가스토 증후군의 중요한 진단적 특징입니다.
• 주기적 복합체는 특정 환자에게 일정한 형태를 특징으로 하는 고진폭의 활동 폭발입니다. 이 복합체를 인식하는 가장 중요한 기준은 다음과 같습니다. 복합체 사이의 거의 일정한 간격, 기능적 뇌 활동 수준이 일정하다는 전제 하에 기록 전체에 걸쳐 지속적으로 나타나는 것, 그리고 개인 내 형태의 안정성(고정관념성)입니다. 주기적 복합체는 대부분 고진폭의 서파, 예파, 그리고 고진폭의 예리한 델타 또는 세타 진동이 결합된 형태로 나타나며, 때로는 예리-서파의 간질성 복합체와 유사합니다. 복합체 사이의 간격은 0.5-2초에서 수십 초까지 다양합니다. 일반화된 양측 동시성 주기적 복합체는 항상 심각한 의식 장애와 함께 나타나며 심각한 뇌 손상을 시사합니다. 약리학적 또는 독성 요인(알코올 금단, 향정신성 및 수면제 과다 복용 또는 갑작스러운 중단, 간질환, 일산화탄소 중독)에 의한 것이 아니라면, 일반적으로 심각한 대사성 뇌병증, 저산소증, 프리온 또는 바이러스성 뇌병증의 결과입니다. 중독이나 대사 장애가 배제될 경우, 높은 신뢰도를 가진 주기적 복합증은 범뇌염 또는 프리온 질환 진단을 시사합니다.

깨어 있는 성인의 정상 뇌파의 변형

EEG는 뇌 전체에 걸쳐 대체로 균일하고 대칭적입니다. 피질의 기능적 및 형태적 이질성은 뇌 각 영역의 전기적 활동 특성을 결정합니다. 뇌 각 영역에서 EEG 유형의 공간적 변화는 점진적으로 발생합니다.

건강한 성인의 대부분(85-90%)은 휴식 시 눈을 감고 있을 때 뇌파 검사에서 후두엽에서 진폭이 가장 큰 지배적인 a-리듬을 기록합니다.

건강한 사람의 10~15%에서 뇌파(EEG) 진동 진폭이 25μV를 초과하지 않으며, 모든 유도에서 고주파 저진폭 활동이 기록됩니다. 이러한 뇌파를 저진폭 뇌파라고 합니다. 저진폭 뇌파는 뇌의 비동기화 영향이 빈번함을 나타내며, 정상적인 변이입니다.

일부 건강한 피험자에서는 알파 리듬 대신 약 50μV의 진폭을 가진 14~18Hz의 활동이 후두엽에서 기록되며, 정상적인 알파 리듬과 마찬가지로 진폭이 앞쪽으로 감소합니다. 이 활동을 "빠른 알파 변이"라고 합니다.

매우 드물게(0.2%), 눈을 감고 후두엽 부위의 뇌파(EEG)에서 2.5~6Hz의 주파수와 50~80μV의 진폭을 가진 규칙적이고 정현파에 가까운 느린 파동이 기록됩니다. 이 리듬은 알파 리듬의 다른 모든 지형학적 및 생리학적 특징을 가지며 "느린 알파 변이"라고 합니다. 어떠한 유기적 병리와도 관련이 없기 때문에 정상과 병리의 경계선으로 간주되며, 뇌의 간뇌 비특이적 시스템의 기능 장애를 나타낼 수 있습니다.

수면-각성 주기 동안 뇌파의 변화

• 활동적인 각성(정신적 스트레스, 시각적 추적, 학습 및 정신 활동 증가가 필요한 다른 상황)은 신경 활동의 비동기화가 특징이며, EEG에서 진폭이 낮고 고주파 활동이 우세합니다.
• 편안한 각성 상태란 편안한 의자나 침대에 누워 근육을 이완하고 눈을 감은 채 특별한 신체적 또는 정신적 활동을 하지 않는 상태를 말합니다. 대부분의 건강한 성인은 이 상태에서 뇌파(EEG)에 규칙적인 알파 리듬이 기록됩니다.
• 수면의 첫 번째 단계는 졸음과 같습니다. 뇌파(EEG)는 알파 리듬이 사라지고 단일 및 집단 저진폭 델타 및 세타 진동과 저진폭 고주파 활동이 나타나는 것을 보여줍니다. 외부 자극은 알파 리듬의 폭발을 유발합니다. 이 단계는 1~7분 동안 지속됩니다. 이 단계가 끝날 무렵, 75μV 미만의 진폭을 가진 느린 진동이 나타납니다. 동시에 "정점 예리한 과도 전위"가 단일 또는 집단 단상 표층 음파의 형태로 나타날 수 있으며, 정수리 부분에서 최대값을 보이며 진폭은 일반적으로 200μV를 넘지 않습니다. 이는 정상적인 생리 현상으로 간주됩니다. 첫 번째 단계는 또한 느린 안구 운동이 특징입니다.
• 수면의 두 번째 단계는 수면 방추파와 K-복합체의 출현이 특징입니다. 수면 방추파는 11~15Hz의 주파수를 가진 활동의 폭발이며, 중심 유도에서 우세합니다. 방추파의 지속 시간은 0.5~3초이고 진폭은 약 50μV입니다. 이는 중앙 피질하 기전과 관련이 있습니다. K-복합체는 활동의 폭발로, 일반적으로 초기 음의 위상을 가진 이상성 고진폭파로 구성되며, 때때로 방추파가 동반됩니다. 진폭은 정수리 영역에서 최대이며, 지속 시간은 0.5초 이상입니다. K-복합체는 자발적으로 또는 감각 자극에 대한 반응으로 발생합니다. 이 단계에서는 다상성 고진폭 서파의 폭발도 간헐적으로 관찰됩니다. 서파는 나타나지 않습니다.
• 3단계 수면: 방추파가 점차 사라지고, 분석 기간의 20~50%에 해당하는 75μV 이상의 진폭을 가진 델타파와 세타파가 나타납니다. 이 단계에서는 K-복합파와 델타파를 구분하기 어려운 경우가 많습니다. 수면 방추파는 완전히 사라질 수도 있습니다.
• 4단계 수면은 주파수가 2Hz 미만이고 전류가 75μV 이상인 파동이 특징이며, 분석 기간의 50% 이상을 차지합니다.
• 수면 중 사람은 때때로 뇌파(EEG)에서 비동기화되는 시기, 즉 급속 안구 운동 수면을 경험합니다. 이 시기에는 고주파가 우세한 다형성 활동이 기록됩니다. 뇌파(EEG)에서 이러한 시기는 꿈, 근육 긴장도 저하, 안구의 빠른 움직임, 그리고 때로는 사지의 빠른 움직임과 같은 경험과 일치합니다. 이 수면 단계의 발생은 뇌교(pons) 수준의 조절 기전과 관련이 있으며, 이 기전의 장애는 뇌교의 기능 장애를 시사하며, 이는 진단에 매우 중요합니다.

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연령에 따른 뇌파 변화

임신 24~27주까지의 미숙아의 EEG는 느린 델타파와 세타파 활동이 폭발적으로 나타나며, 날카로운 파동과 간헐적으로 결합되어 2~20초간 지속되고, 배경에는 저진폭(최대 20~25μV) 활동이 있습니다.

임신 28~32주에 달하는 아동의 경우, 진폭이 최대 100~150μV에 달하는 델타 및 세타 활동이 더 규칙적이 되지만, 평탄화 기간 사이에 진폭이 더 높은 세타 활동이 갑자기 나타날 수도 있습니다.

임신 32주가 지난 아기의 경우, 뇌파(EEG)에서 기능적 상태가 추적되기 시작합니다. 조용한 수면 상태에서는 간헐적으로 고진폭(최대 200μV 이상)의 델타파 활동이 관찰되며, 이는 세타파 및 예파와 결합되고, 상대적으로 저진폭의 활동 기간과 교대로 나타납니다.

정상 신생아의 경우, EEG는 눈을 뜬 채 깨어 있는 상태(4~5Hz의 주파수와 50μV의 진폭을 가진 불규칙한 활동), 활동적인 수면(4~7Hz의 일정한 저진폭 활동과 더 빠른 저진폭 진동이 중첩된 상태), 그리고 조용한 수면(저진폭 주기 사이에 더 빠른 고진폭 파동의 스핀들과 결합된 고진폭 델타 활동의 폭발이 특징인 상태)을 명확히 구분합니다.

건강한 미숙아 및 만삭아의 경우, 생후 첫 달 동안 조용한 수면 중에 교대 활동이 관찰됩니다. 신생아의 뇌파(EEG)에는 다초점성, 산발적 발생, 그리고 발생의 불규칙성을 특징으로 하는 생리적 급성 전위가 포함됩니다. 급성 전위의 진폭은 보통 100-110μV를 넘지 않으며, 발생 빈도는 시간당 평균 5회이고, 주요 발생 빈도는 조용한 수면에 국한됩니다. 전두엽 유도에서 비교적 규칙적으로 발생하고 진폭이 150μV를 넘지 않는 급성 전위 또한 정상으로 간주됩니다. 성숙 신생아의 정상 뇌파는 외부 자극에 대한 뇌파 평탄화(EEG flattening) 형태의 반응이 나타나는 것을 특징으로 합니다.

성숙한 아이의 생후 첫 달 동안에는 조용한 수면의 교대 EEG가 사라지고, 두 번째 달에는 수면 방추파가 나타나 후두엽 리드에서 지배적인 활동을 조직화하여 3개월이 되면 주파수가 4~7Hz에 이릅니다.

생후 4~6개월 동안 EEG에서 세타파의 수는 점차 증가하고 델타파는 감소하여 6개월 말에는 EEG가 5~7Hz의 주파수를 가진 리듬에 의해 지배됩니다.생후 7~12개월에는 세타파와 델타파의 수가 점차 감소하면서 알파 리듬이 형성됩니다.12개월이 되면 느린 알파 리듬(7~8.5Hz)으로 특징지어질 수 있는 진동이 지배적입니다.1세에서 7~8세까지는 느린 리듬이 빠른 진동(알파 및 베타 범위)으로 점진적으로 대체되는 과정이 계속됩니다.8세 후에는 알파 리듬이 EEG에서 지배적입니다.EEG의 최종 형성은 16~18세에 이루어집니다.

어린이의 우세 리듬 빈도의 한계 값

나이, 년	주파수, Hz
1	>5
3	>6
5	>7
8	>8

건강한 어린이의 EEG는 과도하게 확산된 느린 파동, 리드미컬한 느린 진동의 폭발, 간질과 같은 활동성 방전을 포함할 수 있으므로, 연령 규범에 대한 전통적인 평가 관점에서 볼 때, 21세 미만의 명백히 건강한 개인이라 할지라도 EEG의 70~80%만 "정상"으로 분류될 수 있습니다.

3~4세에서 12세 사이에는 지나치게 느린 파동을 나타내는 EEG의 비율이 증가하고(3~16%), 그 이후로는 이 지표가 매우 빠르게 감소합니다.

9~11세 아동의 과호흡 반응은 고진폭의 서파 형태로 나타나며, 이는 어린 아동 집단보다 더 두드러집니다. 그러나 이는 어린 아동의 검사 정확도가 낮기 때문일 수 있습니다.

연령에 따른 건강한 인구의 일부 EEG 변형 표현

활동 유형	1~15세	16-21세
50μV 이상의 진폭을 갖는 느린 확산 활동은 기록 시간의 30% 이상 동안 기록됩니다.	14%	5%
후방 리드의 느린 리드미컬한 활동	25%	0.5%
간질성 활동, 리드미컬한 느린 파동의 폭발	15%	5%
"정상" EEG 변형	68%	77%

앞서 언급한 성인의 EEG 특성의 상대적 안정성은 약 50세까지 유지됩니다. 이 시기부터 EEG 스펙트럼의 재구조화가 관찰되는데, 이는 알파파의 진폭과 상대적 양이 감소하고 베타파와 델타파의 양이 증가하는 양상으로 나타납니다. 60~70세 이후에는 우세 주파수가 감소하는 경향이 있습니다. 이 시기에는 시각적 분석에서 관찰되는 세타파와 델타파가 거의 건강한 사람에게도 나타납니다.

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