Методика регистрации ээг - электроэнцефалограмма и функциональные состояния человека
Видео: Нейрон-Спектр.NET: Экспорт обследований
Технические средства, предназначенные для регистрации ЭЭГ.
Электроэнцефалограф
Низкая величина полезного сигнала (порядка единиц и десятков микровольт - мкВ) и его слабая помехозащищенность определяют методические сложности, возникающие при регистрации ЭЭГ. Для их преодоления используются высокочувствительные низкошумящие усилители переменного тока, являющиеся основными элементами электроэнцефалографов, и помехозащищенные схемы отведения.
Рисунок 1.
Блок-схема электроэнцефалографа
Видео: Неврология ЭЭГ.
- - голова обследуемого с отводящими электродами (вид сверху),
- - коммутационная панель,
- - соединительные кабели,
- - селекторный блок с переключателями для каждого канала.
- - блок усиления с регуляторами фильтров высокой и низкой частоты (Ф) и грубой и плавной регулировкой усиления (У),
- - блок регистрации.
Цит. по Л. Р. Зенкову и МА.Ронкину, 1991.
Блок-схема электрофизиологического стенда, предназначенного для регистрации ЭЭГ у человека, приведена на РИСУНКЕ 1. Его основными элементами являются коммутационная панель и электроэнцефалограф. Коммутационная панель предназначена для подключения электродов, размещаемых на голове человека, ко входам усилителей, являющихся основными элементами электроэнцефалографа. Наряду с усилителями, обеспечивающими усиление входных сигналов, как правило, в 100000 раз и более, основными элементами энцефалографов всех типов являются частотные фильтры, позволяющие ограничить область регистрируемых сигналов по частоте сверху и снизу. Наличие частотных фильтров несколько искажает форму прямоугольных калибровочных сигналов (РИСУНОК 2), используемых для оценки реальной величины сигналов на входах усилителей. Серийно выпускаемые электроэнцефалографы имеют ступенчатые и плавные регулировки, позволяющие настраивать их на регистрацию ЭЭГ в диапазоне от 0.5 до 30 и более кол/сек. Стандартными средствами визуализации регистрируемых сигналов являются чернильнопишущие гальванометры, также входящие в состав электроэнцефалографов.
Используемые в настоящее время дифференциальные усилители критичны к величине входного сопротивления под электродами. В связи с этим измерение входного сопротивления является обязательной процедурой при регистрации ЭЭГ. Для обеспечения приемлемого (как правило, от единиц до нескольких десятков кОм) входного сопротивления места установки электродов на поверхности кожи предварительно обрабатываются обезжиривающими растворами (в частности, спиртом или эфиром), после чего на них наносится токопроводящая паста. Зачастую в тех же целях используются специальные прокладки, пропитанные пастой. Некоторые типы электродов (РИСУНОК 3) конструктивно содержат эти прокладки.
Рисунок 2.
Регистрация прямоугольного калибровочного сигнала при разных значениях фильтров высоких и низких частот. Верхние три канала имеют одинаковую полосу пропускания низких частот при постоянной времени 0,3 с. Нижние три канала имеют одинаковую верхнюю полосу пропускания, ограниченную 75 Гц. Каналы 1 - 4 соответствуют нормальному режиму регистрации ЭЭГ.
Цит. по Л. Р. Зенкову и М. А. Ронкину, 1991.
Установка некоторых типов электродов предполагает использование специальных шлемов, позволяющих осуществлять их фиксацию над заданными точками. В некоторых случаях, в частности, при длительной регистрации ЭЭГ, электроды приклеиваются к коже специальным клеем (медицинским коллодием).
Рисунок 3.
Типы электродов и способы их крепления на голове, а - мостиковый электрод, б - игольчатый электрод, в - чашечкообразный электрод (1 - металл, 2 - липкая лента, 3 - электродная паста), г - крепление электродов на голове с помощью шапочки из резиновых жгутов.
Цит. по Л.Р.Зенкову и М.А.Ронкину, 1991.
Рисунок 4.
Схема современной установки, предназначенной для регистрации ЭЭГ у человека. 1 - обследуемый, 2 - коммутационная панель, 3 - соединительные кабели, 4 - усилители (электроэнцефалограф), 5 - монитор, 6 - аналогово-цифровой преобразователь, 7 - цифро-аналоговый преобразователь, 8 - пульт обследуемого, 9 - ЭВМ.
Структура современного электроэнцефалографического стенда (также, впрочем, как и стенда, предназначенного для регистрации любых биоэлектрических сигналов) несколько отличается от описанной выше (РИСУНОК 4). Как правило, наряду с биоусилителями (узко- или широкополосными) он включает многоканальный аналоговоцифровой преобразователь и персональный компьютер типа IBM PC/AT. Обладая значительным быстродействием, обширной памятью (как оперативной, так и на специальных носителях) и средствами визуализации современный персональный компьютер практически вытеснил из состава электроэнцефалографического стенда аналоговые носители информации и специальные (механические - типа чернильнопишущих гальванометров или электронные - типа электроннолучевых индикаторов) устройства визуализации.
Схемы расположения электродов и схемы отведения ЭЭГ.
При регистрации ЭЭГ у человека наиболее широко применяется схема расположения электродов, предложенная RR Jasper (1958). Она известна как система &ldquo-10x20&rdquo- и рекомендована Международной федерацией обществ электроэнцефалографии и клинической нейрофизиологии (РИСУНОК 5).
Точки расположения активных электродов в системе &ldquo-10x20&rdquo- определяются следующим образом. Измеряется расстояние по сагиттальной линии от inion до nasion, которое принимается за 100%. Вторая основная линия проходит между двумя слуховыми проходами через vertex. Ее длина также принимается за 100%. На каждой из этих линий сначала на расстоянии, равном 10% от соответствующих полюсов (inion, nasion, оба ушных прохода), устанавливают, соответственно, нижний лобный (Fp), затылочный (О) и нижние височные (ТЗ и Т4) электроды. Затем на обеих линиях откладывают расстояния, равные 20%, и по сагитальной линии устанавливают электроды Fz, Cz и Pz, а по биуральной линии - СЗ, Cz и С4. Через точки ТЗ, СЗ, С4 и Т4 от inion и nasion проводят линии и по ним располагают остальные электроды (РЗ, Р4, Т5, Тб, F3, F4, F7, F8, Fp и Fpz). На мочки ушей (или над мастоидальными костями черепа) помещают референтные (индифферентные) электроды, обозначаемые, соответственно, А1 и А2. Буквенные символы обозначают основные области мозга и ориентиры на голове- О - occipitalis, С - centralis, F - frontalis, А - auricularis. Нечетные цифровые индексы соответствуют электродам над левым, а четные - правым полушарием мозга.
Существуют и иные системы расположения электродов, используемые при регистрации ЭЭГ, например, система Юнга, а также различные модификации системы &ldquo-10x20&rdquo-.
В зависимости от решаемых задач в настоящее время используются различные методы отведения ЭЭГ (РИСУНКИ 6 и 7). При биполярном отведении оба электрода являются активными и располагаются на поверхности головы. При монополярной регистрации ЭЭГ активным является лишь один из электродов, тогда как второй либо помещается в электрически относительно нейтральной точке (например, на мочке уха, на сосцевидном отростке и т.д.), либо в качестве него используется электрод, представляющий собой объединение всех активных электродов. Последнее допустимо при значительном числе активных электродов, поскольку процессы под каждым из них протекают лишь относительно независимо во времени. Вследствие этого в большинстве случаев сегодня используются биполярные отведения или отведения относительно изоэлектрической точки. К достоинствам биполярной схемы следует отнести достаточно высокую помехозащищенность, а монополярной - четкую локализацию процесса под активным электродом.
Рисунок 5.
Международная схема расположения электродов, предложенная Н.Н. Jasper, 1957.
Информация, получаемая при использовании моно- или биполярного способа отведения, существенно различается (РИСУНОК 7), что необходимо иметь в виду при интерпретации результатов обследования. В первом случае результирующей является разность потенциалов под двумя активными электродами, а во втором - реальные изменения электрических потенциалов мозга под активным электродом.
Рисунок 7.
Схемы различных методов отведения ЭЭГ. 1 - моно(уни)полярное, 2 - биполярное парное,
3 - биполярное цепочкой, 4 - биполярное триангуляционное.
Цит. по Л.И.Сандригайло, 1986.
