Электроэнцефалограф – это медицинский прибор для исследования функционального состояния мозга по его электрической активности. Происходящие в головном мозге физико-химические процессы проявляют себя разными по амплитуде и частоте электрическими колебаниями – альфа-, бета-, гамма-, тета- и дельта-ритмами. Соотношение между этими ритмами зависит от внешних раздражителей и состояния мозга человека.
Электроэнцефалограф считывает с поверхности головы электрические сигналы и записывает их на бумагу или выводит на экран монитора в виде электроэнцефалограммы, которая затем изучается и расшифровывается специалистом с целью постановки диагноза.
Электроэнцефалограф состоит из следующих основных структурно-функциональных частей: электроды, коммутатор отведения, усилитель биопотенциалов, фильтры, система калибровки, регистрирующий механизм.
Принцип работы и характеристики основных компонентов электроэнцефалографа
Запись электроэнцефалограмм производится в свето- и звукоизолированных помещениях для исключения воздействия на результаты диагностики внешних факторов.
Биопотенциалы снимаются с кожи головы пациента электродами и передаются на коммутатор отведения. Далее следует его усиление, калибровка и фильтрация, после чего он записывается на бумагу и/или выводится на монитор регистрирующим устройством.
Коммутаторы служат для передачи необходимого количества биопотенциалов точек. В первое время использования электроэнцефалографов они были механическими. Сегодня применяются только электронные или программные коммутаторы, которые обеспечивают вывод результатов исследования гораздо быстрее, чем механические.
Коммутатор характеризуется количеством передающих сигналы каналов. Их может быть 4, 8, 16 и 32. Электроэнцефалограф с 4-х канальным коммутатором способен выявить только грубое нарушение функционирования мозга, и непригоден для точной диагностики. 8-12-ти канальные коммутаторы используются для общей диагностической оценки. Только 16 каналов позволяют проводить тонкие диагностические исследования.
Из коммутатора сигнал поступает в усилитель биопотенциалов, обладающий большим коэффициентом усиления (от 1-го мкВ до десятков вольт), и далее следует в устройство фильтрации.
Чувствительность электроэнцефалографа обычно составляет 1-0,2 мкВ/мм. Чтобы обеспечить работу прибора с таким уровнем чувствительности, необходимо подавлять внешние помехи, или, как их еще называют, электроэнцефалографические артефакты. Помехи создают любые экстрацеребральные (внешние) шумы – наводка сетевого тока, «микрофонный эффект», «шум» транзисторов и ламп, звуки, возникающие при движении головы с электродами, кожно-гальванические реакции, мышечные потенциалы, даже мигание и дрожание век пациента.
В самых первых электроэнцефалографах защита от внешних помех осуществлялась экранированными стенами камеры, в которую помещался прибор. В современных электроэнцефалографах подавление артефактов производится с помощью фильтров, которые встроены в прибор.
Усиленный и очищенный от помех сигнал передается на регистрирующее устройство. Сегодня для записи сигналов головного мозга используются электромагнитные вибраторы с различным механизмом записи – чернильным (струйным или перьевым), игольчатым, штифтовым. Результаты исследования могут фиксироваться на бумажной ленте с дискретной скоростью движения (обычно 60, 30 и 15 мм/с) и/или выводиться на экран монитора.
В мозге, находящемся в состоянии покоя, выявить признаки патологии удается не всегда. Поэтому применяют физические нагрузки – стимуляцию мозга звуком, светом и другим воздействием. Часть из таких нагрузок является обязательной при всяком электроэнцефалографическом обследовании, другие применяются в зависимости от клинической картины.
Электроды
Чтобы снять биопотенциал точки, необходимо замкнуть электрическую цепь. Для этого требуется подключение двух электродов. Их изготавливают из материалов, имеющих малое сопротивление и высокую устойчивость к коррозии. Электроды не должны иметь собственного потенциала. Обычно для их изготовления используется чистое серебро или его сплавы.
Существует 6 основных видов электродов, различающихся конструкцией и способом фиксации:
- Накладные. Наиболее распространенные и удобные электроды. Крепятся к голове с помощью резиновых сетчатых шлемов;
- Игольчатые. Применяются при экспресс-диагностике при тяжелых травмах;
- Приклеивающиеся. Суть отражена в самом названии;
- Пиальные (имплантируемые, долгосрочные);
- Многоэлектродные иглы;
- Базальные электроды. Используются для исследования базальной поверхности мозга. Устанавливаются на задней стенке носоглотки через носовые ходы.
Чтобы обеспечить хороший контакт между электродами и кожей головы может применяться специальная паста, обладающая высокой электропроводностью.
