Fast ein Jahrhundert nach der ersten Aufzeichnung der Elektroenzephalographie (EEG) gehören sie zu den bedeutendsten neurologischen Testverfahren und sind für die Diagnose einer Vielzahl von Krankheiten, von Schlafstörungen bis hin zu Epilepsie, unverzichtbar geworden.
Während das erste EEG über zwei auf der Kopfhaut angebrachte Elektroden aufgezeichnet wurde, hat sich das Verfahren stark weiterentwickelt, sowohl hinsichtlich der Art und Qualität der verwendeten Elektroden als auch der Methodik.
In diesem kurzen Artikel werden einige Methoden untersucht, mit denen die Qualität einer EEG-Aufzeichnung durch den Einsatz hochwertiger Materialien und Protokolle verbessert werden kann.
Materialien: Elektroden, Paste, Gel usw.
Im Gegensatz zu anderen Aufzeichnungen elektrischer Bio-signale wie Elektromyographie und Elektrokardiographie ist die Elektroenzephalographie aufgrund der Zusammensetzung des Schädels etwas komplizierter, wodurch die Amplitude der EEG-Wellen verringert wird. Daher ist ein Aspekt der Aufzeichnung hochwertiger EEG-Signale die Verwendung hochwertiger EEG-Elektroden.
Während es sich bei einigen EEG-Elektroden um Nadeln handelt, handelt es sich bei vielen um Becher- oder Scheibenelektroden aus Gold oder Silberchlorid.
Silberchlorid-Napfelektroden sind häufig die erste Wahl, da Silberchlorid ein lösliches Salz ist, das sich schnell auflöst und ein Gleichgewicht herstellt. Seine hohe Leitfähigkeit und niedrige Impedanz machen es zu einer ausgezeichneten Wahl als Material für Hautoberflächenelektroden, die bei EEG-Aufzeichnungen verwendet werden.
Es gibt jedoch eine Vielzahl anderer Materialien, die zur Herstellung von EEG-Elektroden verwendet werden, darunter Zinn, Edelstahl und sogar Platin und Gold. Die beiden letztgenannten Elektroden sind tendenziell teurer, haben aber trotz der relativen Vorteile von Silberchloridelektroden ihre eigenen Vorzüge.
Die Vorteile von Gold-EEG-Elektroden beruhen beispielsweise auf der chemischen Edelmut von Gold. Während Silberchlorid schnell ein Gleichgewicht erreicht und hochwertige Biosignalaufzeichnungen liefert, können sie aufgrund der Reaktivität der Verbindung mit der Zeit ihre Wirksamkeit verlieren. Im Gegensatz dazu behalten EEG-Elektroden mit Goldbecher ihre Wirksamkeit bei und sind in einigen Fällen sogar überlegen, insbesondere bei Patienten, bei denen das Risiko metallbedingter Hautreaktionen besteht.
Becherförmige Elektroden werden häufig mit einem Elektrolyten, einer leitfähigen Paste oder einem Gel, das selbst Chloridionen enthält, verwendet. In diesem Fall beeinflussen Faktoren wie die Hautvorbereitung und die Elektrodentemperatur die Impedanz. nicht nur die verwendeten Materialien.
Methodik
Typischerweise werden vor einer Aufzeichnung 21 EEG-Elektroden auf der Kopfhaut angebracht (obwohl auch zwischen 1 und 256 verwendet werden können). Die richtige Vorbereitung der Haut ist entscheidend, um ein brauchbares Impedanzniveau (zwischen 1 und 10 kΩ) sicherzustellen. In der Regel wird auch ein leitfähiges Gel oder eine leitfähige Paste verwendet.
Neben unsachgemäßer Anwendung oder Hautvorbereitung können auch Schweiß und unbeabsichtigte Bewegungen des Patienten (einschließlich unwillkürlicher Bewegungen wie Blinzeln und Herzschlag des Patienten) Artefakte erzeugen, die die Wiedergabetreue beeinträchtigen.
Ein weiteres Problem bei der Durchführung von EEG-Tests sind elektromagnetische Störungen (EMI), die aus vielen Quellen stammen, darunter unter anderem Funkgeräte, Mobiltelefone, RFID-Geräte und sogar Lichter. Etwas so Einfaches wie eine Leuchtstofflampe in 2 Metern Entfernung von einem EEG-Patienten kann ein elektrisches Feld erzeugen, das stark genug ist, um die Biosignalaufzeichnungen zu stören.
Fachleute, die den Test durchführen, sollten den Patienten anweisen, so ruhig wie möglich zu bleiben, da alle Bewegungen Artefakte verursachen können. Es sollten auch wirksame Erdungstechniken geübt werden.
Für den Test sollten geeignete Elektroden verwendet werden und es sollten geeignete Impedanzwerte für den Elektrodenkontakt festgelegt werden (höher als 1 kΩ, aber niedriger als 10 kΩ, wie angegeben), um ein ordnungsgemäßes Signal zu erhalten.
Nicht nur zur Erfassung eines geeigneten Signals, sondern auch zur Digitalisierung und Speicherung der Daten muss auch ein geeignetes Filterband ausgewählt werden.
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