Калибриране канал електроенцефалография - Клинично Електроенцефалография

CAL CHANNEL * Електроенцефалография
За измерване на потенциала на трептене амплитуда в ЕЕГ в абсолютни единици, както и за проверка на възможните изкривяванията калибриран усилвателите и цялата инсталация. За тази цел, всеки вход усилвател получава опорно напрежение от източника. Най-често се използва като напрежение скок калибриране предоставена от източник на постоянен ток, следвани от делител на напрежение. Стойността на напрежението калибриране обикновено се приема: 10- 25- 50- 100- 500 тУ, тУ 10 и 1.

* Електроенцефалографски канал е система, състояща се от две отклоняващи електроди печалба блок и блока на записващото устройство.

чувствителност канал. При прилагането на скок канал на входното напрежение - писалка рекордер отклонение настъпва в известна velichinu- Aq. отношение -postoyannoy- е на стойност не зависи от захранващото напрежение, нито на отклонението на писалката, както е определено от собствените си параметри на канала. Размерът на чувствителността [тУ / mm]. стойност показва чувствителност скок напрежение трябва да се предостави на входа на канала за деформация на писалката се наблюдава при 1 мм. По-голямата напрежението, необходима за това, по-малка поради чувствителността на канала *. Ако променим настройките на системата, например за увеличаване на печалбата, съответно, и по-голяма чувствителност, т.е.. Д. ще изисква по-малък потенциал пуснете, за да доведе до отклонение на писалка 1 мм. По този начин, съществува пряка корелация между чувствителност и печалба. Въпреки това, трябва да се отбележи, разликата между тези характеристики, което е, че чувствителността е характеристика на цялата тракт, включително chernilnopishuschee устройство по време на амплификацията е характерна само усилватели на канала и се измерва го получи.
За регулиране на усилването, а оттам и чувствителност се използва като промяна в печалбата и гладка. Той се произвежда чрез дръжките, монтирани на предния панел за всеки канал. Освен това, обикновено има настройка стъпка общ за всички канали. регулиране на скоростта обикновено се извършва така, че печалбата на целия усилвател, когато ключът е в съседна позиция се е променила два пъти (намалена или увеличена), което съответства на логаритмична скала 6 db. Непрекъснато регулиране може да промени чувствителността (продукция амплитуда) непрекъснато мащаб в рамките на всеки етап. Това е особено важно, когато се желае да се приведе чувствителността на всички канали в многоканален настройка, така че, когато се прилага към входовете на същия скок габарит напрежение амплитудата на изходния сигнал е същото. регулиране на скоростта обикновено се провежда между втория и третия етап чрез делител на напрежение, свързан към каскада на трета мрежа, безстепенно - преди усилвател.
Максимална чувствителност модерен encephalography достига 1-2mkV / mm, т.е.. напр. когато сигналът е вход писалка 10 тУ отклонение количество 10-5 мм. Когато такава чувствителност ще се предписва под формата на шум усилватели 1-2 мм неправилна крива. Конвенционални чувствителност запис ЕЕГ, амплитудата на които варира 5-150 тУ е 5-10 V / mm Когато доставката чувствителност въвеждане на прекъсване 50 тУ напрежение предизвиква отклонение на писалката 10-5 мм. Фиг. 10 показва промяната на ЕЕГ съгласно различните чувствителността. Очевидно е, че най-висока чувствителност (1.6 тУ / mm) разкрива фините детайли, някои от които са свързани с шум част - с неизбежен елемент navodki- ниска чувствителност (50 тУ / mm), от друга страна, води до намаляване на броя на видими части ЕЕГ и разгражда своя анализ. количество прилага калибриране сигнал се избира в зависимост от чувствителността така че, от една страна, писалката не надвишава скалата, от друга страна, - че е удобен за измерване на огъването. По този начин, когато чувствителността на 5-10 V / mm е по-удобно да се вземе стойността на калибриране сигнал 50 тУ.
При записване на електрокардиограма (ЕКГ), галваничен отговор на кожата (GSR), или електромиограма (EMG), чиято амплитуда е по-голяма от ЕЕГ, и може да достигне няколко миливолта за намаляване на чувствителността на 25-100 тУ / mm. Следователно, налице е общо правило, че чувствителността на канал се регулира в зависимост от големината на записания сигнал, така че за даден входен сигнал за отклонение на писалката е в границите от 5 до 20 mm, и стойността на сигнала калибриране, както е описано по-горе, ще се определя от избраната стойност чувствителност.

  * A логическа обратна на заеме A0 / U0, [мм / тУ], което показва отклонение на писалката се случва, когато напрежение се прилага към входен блок. В този случай, по-голям е съотношението, толкова по-голяма чувствителност на канала. Въпреки това, удобството на превод в абсолютни единици и обработка единици с интегрална да доведе до това, което са обикновено първата характеристика.

Определяне biopotentials амплитуда в абсолютни единици (PV) се получава чрез умножаване на стойността на капацитета на канала за чувствителността на вибрации амплитуда измерва в милиметри от връх до връх на кривата. U (MAC) = чувства. (V / mm) X amp- litula (мм).
Нека тУ калибриране сигнал 50 причинява деформация на перото 7 мм, амплитудата на biopotential на трептения (пик до пик) е 8 mm (фиг. 10, пунктираната линия и стрелка). Необходимо е да се определи неговата величина в абсолютно изражение - микроволта. чувствителност на канала е равна на: -= 7,1 тУ / mm. Следователно, амплитудата
biopotential в абсолютни единици (PV) е 7.1 тУ / mm mmH8 = 57 тУ.
канал честотна лента честота, неговото регулиране и въздействието върху появата на ЕЕГ. За правилното приемане и тълкуване на ЕЕГ е важно не само стойността амплитуда, но и неговите неопорочени честотни компоненти. Съгласно канал честота лентовата encephalograph разбира зависимост от печалбата на честотата. По същество това се определя от ширината на честотната лента на усилвателя. Тази характеристика е установено чрез свързване към вход синусоидален генератор на напрежение и към изхода на тръбата волтметър на електронен сноп и осцилоскоп. Амплитудата на входния синусоидален сигнал е избран нарочно, за да се изключи влиянието на нелинейни изкривявания. входното напрежение се поддържа стриктно постоянна, проверява за тръба волтметър и честота разпространява различни стойности. С помощта на осцилоскоп електронен лъч се измерва амплифицира амплитуда сигнал при всяка честота стойност. Получените данни са представени графично, където хоризонталната ос представлява честотата (или логаритъма по-голяма компактност на графиката), а оста на ординатата на съотношението на амплитудата на текущата честота на максималната амплитуда на висока честотна лента - A / Ao. Пример за такава амплитуда честота характеристика на показано на фиг. 11, където две / A - широчина на честотната лента, равна на разликата} в горната граница честота, F&bdquo- - долната границаи /&bdquo инсталиран или при условие, A / A<>=0,9 (искажения не превышали 10% — верхняя пунктирная линия на рис. 11), или А/А0 = 0,7 (искажения на уровне- долната прекъсната линия на същата фигура). Най-често се прилага второто условие.

Фиг. 10. Промяна на вида на ЕЕГ в зависимост от различни чувствителността канал за регулиране на усилването на етапи.
Числата в горната част - величината на сито за калибриране сигнал: на точните цифри - стойността на чувствителност в тУ / мм, което представлява съотношение на сигнала за коригиране на размера на отклонение на писалката. Над максималната стойност на чувствителността (1.6 тУ е необходимо да се отклони писалката до 1 мм) под минималната стойност на чувствителност (50 тУ се изисква за 1 mm писалка деформация). измерване ЕЕГ да се определи неговата амплитуда в микроволта но покажи стрели. Прекъсвана правоъгълник показва най-често използваните калибриране сигнал (50 тУ) при съответната чувствителност (7.1 тУ / mm).

Фиг. 11. честота амплитуда характеристика на усилвател.
На абсцисата - честотата и ординатната ос - амплитуда затихване стойност (в проценти).
В съвременната encephalography широчина на честотната лента може да се регулира между 0,2 и 100 Hz (горна граница, както е посочено по-горе, се определя от инерцията на устройството за писане), и има корекции за ограничаване лента от двете нискочестотен и highpass страна. Фиг. 12 показва лента encephalograph канал честота по различно време константа (долна граница) и прилага в различни филтри (горна граница).
Регулиране на честотната лента долна граница обикновено се извършва съдове промени количества връзка между етапите. FH- величина долната граница честота в зависимост от стойността на капацитет определя по формулата (Kratina G. и сътр 1963, стр 69..):

където С - изолиране мрежа G = кондензатор стойност SRvh се нарича времеконстанта верига. Чрез промяна тона (чрез промяна на стойностите на C), промяна на по-ниска честота границата на пропускателната способност на канала. Обикновено различни позиции постоянни получен па encephalograph контролния панел време. Таблица. 1 показва често използвани време постоянни стойности и съответното долната граница честота, изчислена за две нива:

т. е. до ниво, къдетои

до ниво от 10% деформация, т.е.. д. 0.9 А = А0. При преминаване през encephalograph калибриране напрежение канал за миналата напрежение скок е изкривен поради процесите, които се случват по време на зареждане и разреждане на кондензатори. Тези нарушения се характеризират с постоянна стойност по-висока за времето постоянно време по-малко изкривяване и изходния сигнал подходи на pryamougolnomu- с намаляване времеконстанта правоъгълен импулс все "избит" (диференцирани).

Фиг. 12. Промяна на честотната лента за калибриране сигнал, когато се прилага и ЕЕГ филтри.
1 - честота амплитуда характеристика на филтъра на канала, когато се прилага електроенцефалография №. 40, Gd 20 (дясната половина на графиката) и с помощта на постоянно време - 0.3. 0.1, 0.05 секунди (лявата половина на графиката): Б - схема на изкривяване калибриране сигнал в различни филтри (вдясно) в различно време константа (вляво) - C - EEG промяна при регулиране долната граница честота, като се използва постоянно време (I ) към горните честотни филтри, използвайки граница (II).

Фиг. 12 В показва схематично зависимостта на вълната на калибриране на изхода усилвател от константата на време, и Фиг. 12 А показва същите стойности за постоянно време, съответстващ на промяна в честотата амплитуда.

По този начин, дори от формата на сигнала за коригиране може да се види от долната граница на честотата на предаване. Когато има различни стойности на времето постоянно? Споменатите по-горе, че Tc = 1,5 секунди се използва за запис ЕКГ, GSR и други физиологични процеси. запис ЕЕГ се провежда, обикновено, 0.3 секунди = (/no.9=1 Hz) с времева константа TS. За да се възстанови бавно компоненти на ЕЕГ, свързани с движенията на очите, импулсни вълни, RAG и за премахване на артефакти, свързани с движението на записването на ЕМГ като контрол, сложи постоянна време.

За регулиране на горната граница на честотната лента на високопропускащ филтри се използват (те се наричат ​​в радио нискочестотен филтри съответно на честотите за предаване използвани чрез промяна на времеконстанта верига анода (повече от тях са описани в съответните ръководства методи: В. Artemjeva, L. А. Varshavsky, 1949- LS Соколова, LI Schwangyu, 1954- G. Kratina, NP Бехтерев и сътр., 1963). В панел encephalograph обикновено се дава стойност FB (различни филтри) за които е най-При прилагане на сигнал за коригиране под формата на скок на анода верига постоянен стрес, който води до изкривяване на формата на върха. Чрез увеличаване на времеконстантата връх калибриране сигнал се заглажда, което съответства на намаляване на лента чрез потискане на високо прохода (вж. Фиг. 12, дясната половина).
По този начин, тъй като сигналът за калибриране може да се определи и горната честота предаване канал. Използването на филтри с по-ниска стойност от 15, 20 и 25 Hz стреля върха и мускулни потенциал. Филтри непропусклив за 60-80 Hz честота се използва за записване на колебанията на потенциал [бета ритъм ЕЕГ, електромиограма (EMG), elektrotserebellogrammy (ETSG) и т.н.]. Зависимостта на формата на приложение на различни EEG highpass филтър се вижда на фиг. 12, BII: въвеждане Hz филтър 20 намалява амплитудата на бета ритъма изглажда остри вълни и значително инхибира мускулни потенциали записани когато сгъстен zubov- противоречие, когато се прилага при 80 Hz филтър значително повишаване бета ритъм амплитуда електроенцефалограма, остротата трептения и значителна амплитуда мускулни потенциали, записани по време на компресия на зъбите. На сигнали габарит показано следващата, ясен ефект на прилагане на различни филтри за сплескване връх (в кръг пунктирана кръг). Когато филтър 80 пик Hz рязко посочи, и при 20 Hz филтър проявява силна сплескване на пика на калибриране сигнал.
Понятието фаза, премахване на нарушенията на фазата на канала, за определяне на фазовото изместване. При преминаване на сигнала чрез изкривяване encephalograph канал настъпва не само в честота, но и във фаза. Фаза характеризира състоянието на процеса на вибрации в даден момент. При един сигнал, който променя синусоидално:

където А0 - начална амплитуда на сигнала, U (т) - ток. При отстраняване фаза нарушения, произтичащи фазово изместване може да се дължи на процеса на изпитване. Как може сега да се намери? За измерване на това разстояние по време ос (време на смяна) между два съседни максимуми от тези два сигнала (I и II на фиг. 13, В). Да предположим, че стойността на М намерено = 25 милисекунди (1.5 cm / 60 cm / сек = 25 msek- 60 см / сек - сканиране запис скорост). Това самата стойност може да бъде показателно за фазата на връзката, но обикновено на фаза (фаза смяна) се изразява в градуси. За да се определи периода на процеса, т.е.. Е. Разстоянието между върховете на две вълни. Предполага се, че двата процеса имат една и съща честота или период се различава с размер по-малък от промяната във времето между двата процеса.
И - монтаж на пера encephalograph всички канали на същото ниво: а - Добре, б - не правилното-B - определението на фазовото изместване (обяснение в текста).
Фиг. 13. Отстраняването на нарушаването фаза.

В нашия пример,-108 мсек. Сега фазовото изместване (в градуси) се определя от съотношението: ако преминаването на периода Т е 360 °, втората промяна ще бъде

тук, в нашия пример,= 83 ° - по този начин,
I смяна между процесите I и II на фаза 83 °. Ако записът на двата процеса се извършва при същата скорост, в този пример - 60 см / сек, е възможно да се намери на фазовото изместване, и замествайки с величината на периода промяна на времето, измерено в милиметри.
Ако процесът не е синусоидална, например предизвика отговор, тогава Т може да се приема като продължителността на подобен основен вълна предизвика отговори. Промяната на фазата се счита за положително (условно), ако първият процес е пред втория и трябва да се сменят с най единици назад по оста на времето, ако първият процес трябва да се движи напред, за да се приведе в съответствие максимуми (промяната е направена в близката страна), преминаването фаза се счита за отрицателен (в нашия пример, е отрицателен), така че F1 = - 83 °.

Определяне на смени с фаза знак позволява да се съди за пространственото разпределение на сигнал е същността на фаза анализ. Той се използва в изследването на предизвикани отговори, които се срещат в различни области на мозъка, в анализ на ЕЕГ ритми при съседни точки на мозъчни епилептични заустванията на записаните в различни електроди, съвместното изследване EEG rheographic вълни и pulsogram, при печат записа, т.е.. E. Навсякъде където има въпрос за пространствените и времевите отношения на различни сигнали.