مقایسه الکترودهای فعال و غیر فعال در ثبت سیگنال EEG

مقایسه کیفیت الکترودهای فعال و غیر فعال در ثبت EEG

الکتروآنسفالوگرام (EEG) همواره یکی از چالش بر انگیز ترین سیگنالهای حیاتی بوده است . بعلت دامنه بسیار کم، EEG بسیار مستعد آلودگی به اغتشاشات مختلف است. یکی از مهمترین و آزار دهنده ترین اغتشاشات ، نویز برق شهر ناشی از کوپلینگ خازنی و همچنین کوپلینگ مغناطیسی سیم الکترودها با سیمهای برق مجاور است که بسته به جریان عبوری از سیمهای برق و فاصله آنها با سیم الکترودها متفاوت است . بهترین راه کاهش این اغتشاشات استفاده از الکترودهای با جنس مناسب و  کاهش مقاومت معادل اتصال الکترودها با پوست است. این کار بطور معمول با تمیز کردن پوست سر در محل الکترودها با استفاده از الکل، استون  و یا ژلهای ساینده انجام میشود که برای تعداد بالای الکترود بسیار وقت گیر و خسته کننده میباشد. تنها راه حل عملی برای رهایی از این اغتشاشات و در عین حال عدم نیاز به آماده سازی پوست استفاده از الکترودهای فعال میباشد.
کمپانی g.tec  اطریش یکی از شرکتهای پیشرو در تولید  الکترودهای فعال و غیر فعال برای ثبتهای  غیر تهاجمی سیگنالهای حیاتی  مانند  EEG ، EMG، ECG، EOG  و  سایر سیگنال ها با کیفیت بسیار خوب می باشد. این الکترودها از نوع نقره با روکش کلرور نقره فشرده (Sintered Ag/AgCl) میباشند که در مقایسه با سایر انواع الکترودهای ثبت سیگنالهای حیاتی   کمترین میزان نویز و بیشترین پایداری را دارند.
الکترودهای  فعال (Active Electrodes) این کمپانی مجهز  به یک تقویت کننده با نویز بسیار بسیار کم (Ultra low noise) در  داخل خود هستند که در محدوده فرکانسی ۰ تا ۱۰۰ کیلوهرتز کار میکنند.
الکترودهای فعال، نویزها و اغتشاشات  ناشی امپدانس اتصال الکترودها شامل نویز کوپلینگ برق شهر و اغتشاشات  ناشی از حرکت کابلها و نویز زمینه را حذف میکنند و یا بطور چشمگیری کاهش می دهند .
برای استفاده از این الکترودها نیازی به تغییر تقویت کننده اصلی وجود ندارد و این الکترودها با استفاده از مدار درایور خود عملا  با هر سیستم آمپلی فایری سازگارند.

در این گزارش به مقایسه سیگنالهای گرفته شده با الکترودهای فعال و غیر فعال در شرایط مختلف اغتشاش زا می‍ردازیم.

 

نصب و راه اندازی الکترودها

جهت مقایسه الکترودهای فعال و غیر فعال در یک بررسی که توسط کم‍پانی gtec  انجام شده تعدادی از هر دو نوع در نقاط متقارن روی سر یک نفر داوطلب وصل شده اند. مطابق شکل زیر الکترودهای فعال در موقعیت های F1  (کانال 1) ، C1  (کانال 2) ،O1  (کانال 3)  با ژل g.GAMMAgel  کمپانی gtec  بدون تمیز کردن پوست و الکترودهای غیر فعال در موقعیت های F2  (کانال 4) ، C2 (کانال 5)  و O2  (کانال 6) پس از تمیز نمودن پوست سر بوسیله ژل ساینده  وصل شده اند. الکترود زمین در موقعیت FPZ وصل شده است .
سیگنال الکترودها فعال نسبت به مرجع گوش چپ و الکترودها غیر فعال نسبت به مرجع گوش راست ثبت شده اند.

موقعیت الکترودها

 حرکات چشم

چنانچه در  این شکل مشاهده میشود کانال های نزدیک به چشم (1 و 4) بیشتر تحت تاثیر اغتشاش  EOG  قرار میگیرند.
هر دو الکترود فعال و غیر فعال تقریبا به یک اندازه از EOG  متاثر شده اند  که علت  آن هم روشن است زیرا هر منشا این اغتشاش روی بدن است و هر دو نوع الکترود به یک اندازه آن را دریافت میکنند.

آغتشاش حرکات چشم

جویدن (حرکت فک)

حرکت فک و فشردن فکها روی هم تولید آلودگی EMG میکند که چون   منشا این اغتشاش نیز روی بدن است به همان اندازه در تمام کانالها دریافت میشوند و تفاوتی بین الکترودهای فعال و غیر فعال در این مورد وجود ندارد.

اغتشاشات ناشی از حرکت سیمهای الکترودها

این اغتشاشات با دست زدن یا تکان دادن سیم الکتروها تولید میشود.

چنانچه مشاهده میشود  الکترودهای فعال چندان تحت تأثیر قرار نگرفته اند  در حالی که الکترودهای غیر فعال  به وضوح به این اغتشاشات  آلوده شده اند .

حرکات سر فعال

در این شکل میبینیدد که تاثیر حرکات فعال  سر روی  الکترودهای  فعال بسیار کمتر از تاثیر آن روی الکترودهای  غیر فعال است.  قسمت عمده اغتشاشات مشترک بین دو نوع الکترود ناشی از حرکت الکترود و پوست نسبت به هم میباشد.  در حالی که بخشی از اغتشاشات اضافی روی الکترودهای غیر فعال ناشی از حرکت سیم الکترودها در اثر حرکت سر  میباشد.

حرکات سر غیر فعال

حرکات  غیر فعال سر شتاب کمتری از حرکات سر فعال  دارند و در نتیجه اغتشاشات بوجود آمده کوچکترند و بیشتر  در الکترودهای   غیر فعال  قابل مشاهده هستند.

دیدگاه بگذارید

اولین نفری باشید که دیدگاهش رو بیان می‌کند!

اطلاع بده وقتی
avatar
wpDiscuz