Распознавание и устранение артефактов в записи - клиническая электроэнцефалография
Так как потенциалы мозга имеют малую величину, то даже небольшие посторонние сигналы, накладываясь на запись ЭЭГ, могут ее искажать и маскировать. Посторонние сигналы, не связанные с потенциалами мозга, называются артефактами. Для того чтобы ознакомиться с артефактами и научиться отличать их па ЭЭГ, рекомендуется их зарегистрировать. Например, при записи ЭЭГ попросить исследуемого открыть, закрыть глаза, поморгать, сжать зубы, покачать головой и т. д. При этом на ЭЭГ сразу будет видно проявление артефактов в различных отведениях. Различают следующие виды артефактов.
- Артефакты, связанные с прибором (рис. 14, а, б): шумы усилителей, недостаточность подавления сетевых помех, различие в усилении и др. Этот тип артефактов распознается уже при калибровке каналов. Устраняют его, добиваясь хорошего качества калибровки, подбором по симметричности параметров входных ламп, регулировкой коэффициента дискриминации (Ю. Г. Кратин и др., 1963), а также добиваются одинакового усиления каналов плавной его регулировкой.
- Артефакты, связанные с плохим креплением электродов, обрывом проводов, подсоединяющих электроды, плохим общим заземлением прибора. Выражаются они в виде наводки сети переменного тока частотой 50 Гц, которая легко распознается на записи при большой скорости протягивания ленты, а также в виде резких высоковольтных скачков потенциала (рис. 14, г). Устраняются они улучшением крепления электродов, проверкой переходного сопротивления, а также, если наводка идет по всем каналам, проверкой общего заземления прибора и пациента.
- Так называемые физиологические артефакты, связанные с самим испытуемым (рис. 15). Из них наибольшее значение имеют мышечные потенциалы, регистрируемые при сжимании челюстей, напряжении шейных мышц, движении губ, улыбке и при общем напряжении испытуемого. Наиболее часто эти артефакты регистрируются в лобной, височной и затылочной областях. Лучше всего они выявляются при скорости движения ленты 6 см/сек, когда имеют вид хаотических, нерегулярных колебаний разной амплитуды с частотой от 20 до 100 Гц. При обычной для записи ЭЭГ скорости движения бумаги (1,5- 3 см/сек) они выглядят в виде пиковых потенциалов.
Для устранения этих артефактов необходимо попросить испытуемого расслабиться, не сжимать зубы, не улыбаться и т. д. Если же артефакты все-таки не устраняются, нужно поставить фильтры, ограничивающие полосу пропускания сверху, в положение 40 или даже 20 Гц. Вторыми по значимости из физиологических артефактов являются артефакты or движения век и глазных яблок. Они проявляются в виде высокоамплитудных медленных колебаний потенциала (частотой порядка 1—3 Гц) с наибольшей выраженностью в лобных отведениях. 
Рис. 14. Артефакты физического происхождении.
а шумы усилителей- 6 наводка сети переменного тока 50 Гц при различной скорости протягивания ленты- «-—устранение наводки в записи при введении фильтров 40. &lsquo-20 Гц- г — плохое крепление электродов, механическое смешение их (слева—Р,. справа — Fг). д — неисправность соединительных проводов- в — механическое перемещение электрода при произвольном покачивании
головой.
Эти артефакты получаются частично от смещения передних электродов при моргании и, следовательно, при изменении переходных сопротивлений под этими электродами, частично за счет колебаний потенциала, связанных с движениями глазного яблока (электроокулограмма). Для устранения этого вида артефактов необходимо попросить испытуемого не моргать. Если при этом артефакт не устраняется, просят испытуемого подержать пальцами веки, после чего артефакт обычно исчезает. Последнее важно при выявлении очага в лобной области, где эти волны могут быть приняты за очаговую дельта-активность.
Рис. 15. Артефакты физиологического происхождения.
а — связанные с морганием (слева при открывании и закрывании глаз, справа — при произвольном периодическом моргании — подчеркнуто)- о — артефакты, связанные с дрожанием век: при инструкции: «Подержите пальцами веки» (стрелка) этот артефакт исчезает- в - ЭМГ при сжимании челюстей- г — ЭМГ при общем треморе больного- д — регистрация волн ЭКГ при записи ЭЭГ
<каждая волна ЭКГ отмечена снизу точкой), частота волн 1.3 Гц совпадает с частотой
пульса 78 в минуту- е — «сосудистые волны», связанные с пульсацией поверхностных артерий, находящихся под электродом, частота «сосудистых волн также совпадает с частотой пульса- ж — кожно-гальванические потенциалы (КГП) в записи ЗЭГ, связанные с изменением сопротивления кожи под электродами- з — устранение КГП уменьшением постоянной времени до 0,1 секунды 3 Гц
и 0,05 секунды (б Гц).
Часто наблюдаются артефактные потенциалы от электрокардиограммы, которые выявляются в виде правильно чередующихся острых волн, совпадающих с частотой пульса. Чтобы убедиться, что это действительно волны ЭКГ, полезно параллельно записать пульсограмму. Попытка освободиться от этого артефакта передвижением электрода, как правило, безрезультатна. Другим аналогичным артефактом являются так называемые сосудистые волны, происходящие за счет изменения кровенаполнения в поверхностных сосудах головы под электродом. Часто они проявляются при тугом натяжении шлема и у больных с сосудистой патологией. Сосудистые волны представляют собой медленные колебания потенциала одинаковой амплитуды и формы с асимметрией восходящих и нисходящих фронтов, регистрируемые с частотой пульса (1 —1,5 кол/сек). Устраняются они передвижением электрода или изменением величины постоянной времени.
Распознавание и устранение артефактов при записи ЭЭГ
Тип | Источник | Проявление и распознавание | Устранение | ||
Выявляются при калибровке прибора | |||||
Артефакты, связанные с прибором | 1. Шумы усилителей (входные каскады прибора) | Низкоамплитудные нерегулярные хаотические колебания(рис. 14, а) | При величине шума более указанной и техническом описанииприбора шум устраняется подбором входных ламп и малошумящих сопротивлений,дополнительной амортизацией входных ламп | ||
2. Наводка сети переменного тока (открытый вход) | Синусоидальные колебания частотой 50 гц (рис. 14, б) | Перевод в положение «калибровка» | |||
3. Дрейф нудя дифференциального усилителя | Плавание нулевой линии прибора | Дополнительный прогрев прибора | |||
4. Несимметричность плеч дифференциальногоусилителя | Несимметричность плеч калибровочного сигнала | Подбор по симметричности ламп выходных каскадов,регулировка потенциометром баланса плеч | |||
5. Разное усиление каналов | Неодинаковая амплитуда калибровочных сигналов | Регулировка ручкой плавного усиления | |||
6. Разная величина постоянной времени и фильтров | Разный вид калибровочных сигналов | Регулировка постоянной времени и фильтров (рис. 12) | |||
Выявляются при записи | |||||
Артефакты, связанные с неисправностью отводящейсистемы— электроды, соединительные провода, коммутация |
| Паводка сети переменного тока по всем каналам | Проверка общего заземления, заземления прибора и пациента | ||
Тип | Источник | Проявление и распознавание | Устранение |
5. Неисправность селектора | Наводка большой амплитуды (открытый вход), скачкообразныеколебания потенциала- при дублировании данного набираемого отведения насоседнем канале последние не отмечаются | Поставить селектор в правильное положение, лучшезачистить и протереть спиртом контакты селектора | |
Физиологические артефакты (артефакты.связанные с самим испытуемым) | 1. Движение век и глазных яблок (моргание) | Высокоамплитудные медленные колебания потенциала(частотой 1—3 Гц) с наибольшей выраженностью в лобных отведениях (рис. 15, а, б) | Попросить исследуемого не моргать, подержатьпальцами веки (рис. 15, б) |
2. Мышечные потенциалы ЭМГ. наложение на записьэлектромиограммы) наблюдаются при сжимании челюстей, напряжении шейныхмышц, движении губами и общем напряжении испытуемого | При развертке 6 см/сек проявляются в видехаотических, нерегулярных колебаний разной амплитуды и частоты. Приразвертке 3 см/сек проявляются в виде пиковых потенциалов (рис. 15, в, г). Наиболее часторегистрируется в лобных, височных и затылочных отведениях | Попросить исследуемого расслабиться, не напрягатьшеи, не сжимать челюстей и т. д. Если при этом артефакт не устраняется,поставить фильтр, ограничивающий верхнюю границу частоты 20—15 гц (рис. 12, а) | |
3. ЭКГ (потенциалы мышцы сердца) | Правильно чередующиеся острые волны, совпадающие счастотой пульса 1—1,5 кол/сек (60—90 кол/мин) (рис. 15, д). От острых волн ЭЭГ отличаютсярегулярностью проявления в записи | Параллельная запись пульсограммы, отметка регулярностивозникновения острых волн | |
4. «Сосудистые волны» (связаны с колебаниямисопротивления под электродом при изменении кровенаполнения поверхностныхартерий головы) | Регулярные медленные колебания одинаковой амплитудыи формы, чаще с асимметрией восходящего и нисходящего фронта волны,совпадающие с частотой пульса (1 — 1.5 кол/сек) (рис. 15. е) | Попробовать передвинуть электрод, ослабить шлем.При неустранении перевести постоянную времени в положение 0,1 или 0,05 секунды | |
5. КГР (кожно- гальваническая реакция) — реакция, связанная сизменением сопротивления кожи (в том числе и кожи головы) приэмоциональном напряжении | Медленные нерегулярные волны частотой меньше 3 гц(рис. 15, ж) | Перевести постоянную времени в положение 0,1 или0,05 секунды (рис. 15. з) |
Тил | Источник | Проявление и распознавание | Устранение |
6. Изменение сопротивления кожи при ее увлажненииза счет деятельности потовых желез, возникающей при перегревании и эмоциональномвозбуждении | Проявляются в лобных и височных отведениях | Протереть спиртом кожу под электродом, уменьшитьпостоянную времени | |
7. Движение иссле- дуемого, пока- чивание головой,движение в такт дыханию | Высокоамплитудные скачки потенциала с большой крутизной(смещение электрода- рис. 14, г), медленные колебания потенциала | Попросить исследуемого сидеть спокойно, не двигаться |
Встречается артефакт, связанный с кожно-гальванической реакцией (КГР), представляющей изменение электрического сопротивления кожи, в том числе и кожи головы. Этот вид артефакта представляет собой медленные нерегулярные волны с частотой меньше 3 Гц. Устраняется он уменьшением величины постоянной времени. Можно отметить скачкообразные ступенчатые изменения потенциала по всем отведениям. Этот вид артефакта связан с общим движением испытуемого. Особенно важно отличать его от высокоамплитудных колебаний типа пик-волна при эпилепсии. В табл. 2 суммированы возможные типы артефактов в электроэнцефалограмме, причины их возникновения (источник), их проявление на кривой, распознавание и способы устранения.
