Tổng quan EEG – Phần 1 ppt

Điện cực Dĩa kim loại nhỏ được cọi là những điện cực thì được thay thế trên nơi đặc biệt trên vỏ não, những nơi đặc biệt này được nhận dạng lại bởi người ghi, người được đo sử dụng hệ th

Tổng quan EEG – Phần 1

EEG là nói về sự ghi lại độ phóng xạ mang điện của não từ da đầu

Việc ghi nhận lần đầu tiên được tìm ra bởi Hans Berger vào năm 1929, mặc

dù đã có những nghiên cứu rất sớm trên động vật từ năm 1870

Dạng sóng được ghi nhận là sự phản xạ phóng xạ của bề mặt não, vỏ não

Tính phóng xạ này bị ảnh hưởng của độ phóng xạ mang điện từ cấu trúc của não bên dưới lớp vỏ

1 Tín hiệu EEG :

Tế bào thần kinh trong não đưa ra những tín hiệu là những điện thế hoạt động

Những điện thế hoạt động đi từ tế bào này sang tế bào khác bằng việc băng qua những khe thần kinh

Những chất hoá học đặc biệt được gọi là neurotransmitters giúp những tín hiệu băng qua những khe

Có 2 loại neurotransmitters:

– Giúp những tế bào hoạt động di chuyển qua tế bào kế tiếp

– Loại này làm ngăn lại sự dịch chuyển của tế bào thần kinh khác

Não làm việc cật lực để giữ cân bằng giữa những neurotransmitters trong não

Tín hiệu EEG thu được có biên độ rất nhỏ, đơn vị là microvolt µV với tần số gần bằng 30hz

2 Điện cực

Dĩa kim loại nhỏ được cọi là những điện cực thì được thay thế trên nơi đặc biệt trên vỏ não,

những nơi đặc biệt này được nhận dạng lại bởi người ghi, người được đo sử dụng hệ thống quốc tế 10/20 điện cực

Độ tin cậy dựa vào sự đo đạc nhiều điểm khác nhau trên vùng đầu

Những điện cực ở đây là những điểm và khoảng cách của chúng từ 10% đến 20%

Mỗi vị trí điện cực mang một chữ và số

Chữ thì chỉ khu vực có điện cực cơ bản của não F_ thuỳ trán, T_ thuỳ thái dương

Mỗi số thì ghi nhận vùng đầu phải và những số lẻ thì bên vùng đầu trái

10/20 hệ thống của việc sắp đặt các điện cực

Đây là tính đa dạng của điện cực mà ta có thể sử dụng Đa số là những đĩa nhỏ thép không gỉ bằng thiếc, vàng hoặc bạc được phủ muối bạc clorua Chúng thường được dung chì để kích hoạt Phương pháp này thì điện cực có lớp bảo vệ bên ngoài

3 Sự lắp ráp

EEG hoạt động ở những tần số khác nhau nhằm tạo ra sợi hoặc kênh hoạt động

Mỗi khuếch đại có 2 ngõ vào Một điện cực nối với một ngõ vào

Mỗi khuếch đại khác nhau thì đo áp khác nhau giữa hai tín hiệu ở mỗi ngõ vào của chúng

Kết quả tín hiệu được khuếch đại và được hiển thị như một kênh hoạt động của EEG

Những tác động của 2 điện cực thì được kết nối với máy EEG thì được gọi là dựng ảnh

Mỗi ảnh dựng thì được lấy từ 3 mẫu ghi,đánh giá chung,đánh giá trung bình hoặc lưỡng cực

Chuyển đổi chung :

mỗi khuếch đại ghi nhận sự khác nhau giữa điện cực của vỏ não và những điện cực chuyển đổi

Những điện cực chuyển đổi đơn điệu thì được sử dụng cho tất cả các kênh Những điện cực được sử dụng thường xuyên như điện cực chuyển đổi là A1, A2, điện cực ở tai, hoặc A1 và A2 liên kết nhau

Chuyển đổi trung bình:

tất cả các điện cực hoạt động đều được đo đạc, được tổng hợp với nhau và được lấy trung bình trước khi qua điện trở giá trị lớn

Kết quả tín hiệu được sử dụng như điện cực chuyển đổi và kết nối với ngõ vào 2 của mỗi khuếch đại và là những cái không hoạt động cơ bản

tất cả hệ thống EEG cho phép người sử dụng chọn điện cực trong tính toán

Cấu tạo từ lưỡng cực:

các điện cực sẽ được ghép lại với nhau thông thường là theo một đường thẳng từ mặt trước cho tới mặt sau của đầu

Ví dụ như một bộ khuếch đại đầu tiên có thể có các điện cực FP1 và F3 cùng được nối với nó và tiếp tục như vậy bộ khuếch đại thứ hai cũng có thể có các điện cực F3 và C3 được nối với nó, như hình vẽ bên dưới:

Sơ đồ cấu tạo từ lưỡng cực

Các thiết bị đo đạc tín hiệu analogue EEG:

Đặc diểm chung của các thiết bị này là gồm có một bộ khuếch đại, một điện

kế và một thiết bị ghi nhận dạng sóng ra bên ngòai

Một điện kế có thể đuợc cấu tạo từ một cuộn dây kim lọai được đặt trong môi trường có từ tính

Tín hiệu xuất ra từ bộ khuếch đại sẽ đi qua cuộn dây và khiến cho nó dao động

Một lọai viết đặc biệt sẽ được gắn vào điện kế có thể dịch chuyển lên/xuống theo dao động của cuộn dây và sẽ vẽ nên dạng sóng của tín hiệu trên mặt giấy cũng đang di chuyển đồng thời ở bên dưới

Ngõ ra của bộ khuếch đại sẽ phụ thuộc vào tần số của bộ lọc và độ nhạy của thiết bị điều khiển

Các giá trị cao hay thấp của bộ lọc tần số sẽ thiết lập phạm vi tín hiệu EEG được ghi lại

Độ nhạy sẽ điều khiển độ lớn của phạm vi hoạt động được hiển thị

Ví dụ khi độ nhạy của thiết bị là 10 microV/mm tức là một tín hiệu với biên

độ là 100 microV sẽ gây ra 1 cm độ lệch theo phương thẳng đứng

Tốc độ dịch chuyển của trang giấy cũng có ảnh hưởng đến dạng sóng được

vẽ ra

Một hệ thống số EEG sẽ có tác dụng biến đổi dạng sóng thành một chuỗi các giá trị số

Quá trình này được gọi là sự chuyển đổi tín hiệu liên tục thành số (ADC)

Những giá trị số này có thể được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính, được chỉnh sửa và sau đó sẽ được biểu diễn trở lại thành dạng sóng trên màn hình máy tính

Giá trị được lấy mẫu từ dạng sóng để chuyển đổi thành số như đã nói ở trên đuợc gọi là giá trị mẫu

Giá trị mẫu thường được biểu diễn dưới dạng Hz, ví dụ 240 Hz có nghĩa là

240 lần/ giây

Giá trị mẫu nhỏ nhất được cho phép là 2.5 lần, đây là tần số đuợc biết đến nhiều hơn, nhưng hầu hết những hệ thống số EEG đều được lấy mẫu ở 240

Hz

Giá trị lấy mẫu 240 Hz

Trong một vài trường hợp ghi nhận, cụ thể như việc ghi nhận trực tiếp từ bề mặt não bộ, người ta có thể sử dụng tần số cao hơn, ví dụ như 200 Hz Do đó một vài hệ thống số EEG sẽ cho phép điều chỉnh giá trị mẫu trong khoảng

480 Hz

Việc lấy mẫu càng ít cũng đồng nghĩa với việc các tín hiệu khi được biểu diễn trở lại dạng sóng sẽ không hòan tòan giống với dạng sóng ban đầu

Giá trị lấy mẫu 50Hz

Một nhân tố thứ hai ảnh hưởng đến sự chính xác của dạng sóng chính là lấy mẫu lệch

Việc lấy mẫu lệch xuất hiện khi các kênh không được lấy mẫu đồng thời

Một vài hệ thống điện não đồ kĩ thuật số lấy mẫu kênh 1 trước, rồi đến kênh

2, rồi kênh 3, v.v…

Thời gian trễ giữa việc lấy mẫu của mỗi kênh chính là việc lấy mẫu lệch

Để giảm thiểu việc này, một vài hệ thống số sử dụng phương pháp lấy mẫu theo từng khối

Nhờ đó tốc độ lấy mẫu giữa các kênh liên tục và giảm thiểu được việc lấy mẫu lệch

Nhân tố thứ ba ảnh hưởng đến sự chính xác của dạng song EEg là sự hiển thị

Sự chính xác của thiết bị hiển thị phụ thuộc vào số lượng điểm hay phần tử ảnh (pixel) được dùng

Số lượng điểm ảnh được dùng được chuyển tới như là độ phân giải của màn hình

Độ phân giải của màn hình được mô tả chính là số lượng pixel ở hai trục đứng và ngang

Màn hình hiển thị loại VGA có độ phân giải 640x480 pixels trong khi màn hình loại Super VGA có độ phân giải lên đến 1024x768 pixels

Một trang thông thường của EEG chứa đựng 10 giây dữ liệu

Một hệ thống EEG số, lấy mẫu với tần số 240Hz sẽ cần hiển thị 2400 mẫu theo phương nganh cho mỗi kênh thu nhận

Độ phâm giải màn hình cao nhất hiện nay không có đủ pixel để nối một số lượng lớn mẫu dữ liệu

Các hệ thống sẽ vẽ mỗi mẫu hoặc mỗi 3 mẫu để nối độ phân giải, điều đó sẽ

có hiệu quả trong việc giảm tần số lấy mẫu và hiển thị dữ liệu chưa đầy đủ Một hệ thống số chính xác sẽ vẽ 2 mẫu dữ liệ tr6n một điểm ảnh của màn hình

Điều đó có nghĩa là mọi điểm dữ liệu đều có thể được hiển thị và tần số lấy mẫu sẽ không bị giảm đi

Tín hiệu EEG được số hoá có thể được điều khiển để thay đổi sự lắp ráp ngay tức khắc tại thời điểm thu nhận hay sau đó sau khi việc thu nhận hoàn tất Sự “ngược nhau” này được thực hiện bởi việc thu nhận tất cả các kênh EEG bằng một điện cực chuẩn chung

Bất chấp quá trình xây dựng thường hiển thị dữ liệu trong khi nó đang được thu nhận, dữ liệu được lưu giữ trong bộ nhớ máy tính trong cùng một phương thức chuẩn chung

Điều đó cho phép dữ liệu xây dựng khác nhau được hiển thị trong thời gian sau đó

Vì các hệ thống số lưu trữ tín hiệu tương tự ở dạng giá trị số, do đó việc phục hồi lại chỉ là tiến hành phép trừ đơn giản dẫn đến sự huỷ bỏ của tham khảo chung

Ví dụ được đưa ra ờ phần sau đây Cực chung A1 được dùng cho cả 2 kênh

ở ngõ vào 2 Nó có giá trị đồng nhất ở mỗi kênh Sư xây dựng 2 kênh này thành 1 kênh mới bằng phép trừ mang tính toán học sẽ loại bỏ các giá trị tại cực chuẩn Do đó kên kết quả sẽ hiển thị điện thế khác nhau giữa F3 (ngõ vào 1) và F4 ( ngõ vào 2)