EEG

1. EEG Úvod do biomedicínské informatiky Jiří Mistr

2. Něco málo z obsahu • Mozek • Krátká historie • Co je to EEG • Vznik EEG signálu • Snímání EEG a rozmístění elektrod • Frekvenční pásma • Rozdělení na pásma v praxi • Elektrogeneza • Zdroje

3. Mozek • Nejdůležitější • Nejkomplikovanější • 100 miliard neuronů • Využívá bioelektřinu • Generátor i regenerátor bioelektrického proudu 5 - 210 mV

4. Historie • V roce 1924 Hans Berger první snímání aktivity mozku pomocí strunovaného galvanometru a jako elektrody používal tenké platinové drátky zavedené pod pokožku • Adrian a Methews používali již více elektrod a měli k dispozici elektronky i přímopíšící galvanometr. • 30. léta 20. století - první komerčně vyráběné EEG • 2. světová válka - velký rozmach této vyšetřovací metody • Po 2.sv.válce - technický rozvoj neustál, ale zaměřil se i na přístroje, umožňující další, automatické zpracování EEG signálu (amplitudové, intervalové a frekvenční analyzátory)

5. Co je to EEG EEG (ElektroEncefaloGrafie) • neurologická metoda získávání el. aktivity mozku • vyšetření epilepsie,spánkových poruch • bezpečné • bezbolestné • graf - série nahoru-dolů pohybujících se čar -> tzv. Encefalogram • normální el. aktivita mozku • abnormální el. aktivita mozku -nespecifická -specifická

6. Co to vlastně je elektroencefalograf Elektroencefalograf je přístroj skládající se z procesoru a snímajících elektrod. Pracuje na principu snímání elektrického potenciálu pomocí elektrod připevněných na povrchu hlavy. Elektroencefalograf tento potenciál zesílí a pak je vypíše na papír nebo zobrazí na obrazovce. Vzniklé EEG-křivky mají charakteristický vzhled a typickou frekvenci vln. Jinou křivku zobrazí přístroj ve spánku, odlišnou při denní aktivitě.

7. Vznik EEG signálu • Pomocí mikroelektrod, které mohou snímat elektrické potenciály i uvnitř jediné buňky, bylo zjištěno, že existují 3 základní druhy elektrických potenciálů v šedé kůře mozkové: jednotkové potenciály, těla neuronu či axonu, velmi krátkého trvání řádu milisekund, potenciály synaptické v trvání 15 – 40 ms a posléze potenciály dendritické, komplexnějšího tvaru a trvající až desetinu sekundy. • Na vzniku EEG signálu, snímaném velkými elektrodami z pokožky hlavy se v největší míře podílejí potenciály synaptické a dendritické. Důležitým mechanismem je synchronizace a EEG rytmy jsou s největší pravděpodobností projevem rytmického kolísání vzrušivosti určitých oblastí centrálního nervového systému

8. Snímání EEG Snímání EEG signálu se provádí pomocí povrchových (skalpových) elektrod. Jde vlastně o snímání bioelektrické aktivity mozku. Elektrody jsou umístěny rovnoměrně na povrchu lebky. Získaný záznam je označován jako elektroencefalogram (EEG). Podle referenčního schématu jsou měřené potenciály vztažené k hodnotám z elektrod umístěných na povrchu ušního lalůčku. Standardní EEG vyšetření se snímá 20 - 30 minut v klidové poloze při zavřených očích

9. Druhy elektrod • Skalpové • Sfenoidální • Elektrokortikografické • Intracerebrální Materiály: • Ocel • Stříbro • Platina • Wolfram • Směs Ag/AgCl

10. Modelelektrody • Rozhraní kov – tekutina • Neměla by zkreslovat signál • Slouží k propojení mezi vodivou tekutinou v tkáních a vstupním zesilovačem EEG přístroje

11. Zapojení elektrod na skalpu • tzv. 10/20 Montreálská konvence • Autor: doktor H.Jasper - 1957 • většinou jsou snímány 19 až 64 elektrodami • -> 19 až 64 kanálový EEG

12. Označení a umístění elektrod • P - parietální lalok • F - frontální lalok • T - temporální lalok • O - okcipitální lalok

13. Frekvenční pásma • alfa - 8 - 13 Hz, amp. 30 - 50 mV • beta - nad 13 Hz, amp. do 20 mV • theta - 4 - 8 Hz , amp. 5 - 100 mV • delta - pod 4 Hz, amp. 75 - 210 mV

14. Frekvenční pásma • delta pásmo - do 1. roku dítěte je v EEG patrná málo pravidelná delta aktivita o frekvenci 1-3Hz obvykle vysoké amplitudy. - bezesný spánek - bezvědomí po úrazu - hluboká regenerace životních funkcí - pomalejší látková přeměna

15. Frekvenční pásma • theta pásmo - výskyt v centrální,temporální (spánkové) a parietální ( temenní) oblasti - výrazný útlum všech funkcí - ospalost - usínání - hluboké uvolnění - poruchy pozornosti - př. dítě sedí ve třídě, ale myšlenkami je úplně někde jinde

16. Frekvenční pásma • alfa pásmo - mysl nereaguje na podněty z vnějšího prostředí - stav odpočinku těla při plné bdělosti - posiluje a regeneruje všechny životní funkce - mizí při otevření očí a zaměřené pozornosti - spouštějí se autosanační, funkce těla - zlepšení schopnosti učení

17. Frekvenční pásma • beta pásmo - charakterizuje vědomé smyslové soustředění na naše okolí, připravenost reagovat, akceschopnost. - běžný stav bdění - setrvávání v beta nad 22Hz -> energetická zátěž organismu - 30 Hz -> úzkost,tréma,podráždění, těžká životní situace

18. Rozdělení na pásma v praxi • předchozí rozdělení platí pokud jedna z aktivit převládá • každému našemu stavu náleží jiná elektrická vlna • při zavření oči narůstá alfa aktivita v oblasti vizuálního cortexu (zadní část hlavy) a ubývá beta aktivity • stav očí(otevřené, zavřené) lze jednoduše zjistit • zjistíme lehce i stav spánku v němž se nachází • pohyb ruky jen z videozáznamu • frekvence nad 30 Hz jsou nepřené, jsou ovlivněny různými faktory • frekvenční charakteristika závisí i na věku pacienta

19. Elektrogeneza

20. Zdroje • http://www.volny.cz/slavij/DokumentaceHTML/Dokumentace.htm • http://www.pfizer.cz/showdoc.do?docid=45 • http://mujweb.cz/Veda/biologie/CNS.htm