Определение координат источников

Последние успехи развития программных средств позволяют определять координаты источников сигналов. Отчетный документ такой программы представлен на рис 5.8.7. На трех рентгеновских проекциях головы пациента выделена найденная зона активности наблюдаемого врачем спайка. Размер пятна отображает точность измерения координат источника.

Определения координат достигается моделированим электропроводной структуры головного мозга с размещением внутри головы дипольного источника. Модель - источник последовательными итерациями перемещается до получения совпадения расчетных значений электродных потенциалов с экспериментально снятыми. Реально достигнута точность определения координат в пределах 2 мм,

2.2. Карта распределения интенсивности

Строится карта распределения интенсивности выделенного ритма (или спектральной зоны). Большое значение амплитуд выделяется красным цветом, нулевое - синим с плавной цветовой градацией в качестве шкалы интенсивности. Пример картирования представлен выше на рис 5.8.6. Применяется отображение серии карт, соответствующих, например смещенным значениям эпохи или последовательным значениям маркера, отображающего желаемый спайк или другой фрагмент.

2.3. Спектральный анализ

Мощность спектра отображается в полулогарифмическом масштабе, на графике указываются зоны ритмов энцефалограммы. Спектральные зоны Δ, Т, α, β, γ ритмов показаны на рис 5.8.8. Можно предположить, что более низкочастотные зоны ритмов отображают прохождение сигналов по более длинным путям или отображают деятельность больших по охвату зон головного мозга.

По полученным данным делаются заключение о наличии заболеваний: эпилепсия, мозговой инсульт атеросклероз, гипертоническая болезнь, наличие опухолей и черепно -мозговых травм, наличие воспалительных процессов и нейроинфекций и прочее. Кроме этого наблюдаются возрастные изменения (демениции позднего возраста) и депрессии. Важен процесс наблюдения за ходом заболевания и выздоровлением.

    2.4. Регистрации вызванных потенциалов

В семидесятых годах прошлого столетия удалось поднять чувствительность усилителей (за счет многократного накопления) до 0.1 мкВ. Возникло новое направление анализа ЭЭГ - регистрация вызванных потенциалов. Для наблюдения стали доступны сигналы малых зон мозга, связанных с активным возбуждением от стимулов. Значительно улучшились возможности диагностики ряда заболеваний, в том числе:

 а) нарушение сенсорных функций (в первую очередь соматических) с указанием зоны потери в структурах ЦНС.

б) нарушения зрительных и слуховых функций с таким же контролем прохождения афферентного возбуждения по структурам ЦНС.

в) Рассеяный склероз.

г) Инсулькты.

д) Локальные нарушения нервной системы.

е) Смерть мозга.

Идея метода возникла еще в 1890г, но развитие получила в 1949 году после опубликования англичанином Давсоном методики когерентного нако­пления слабых био сигналов. Первые цифровые системы опубликованы в 1961г (Сlark). В настоящий момент во всем мире выпускается около 7 клинических журна­лов, освещающих работы по этой тематике.

Общая схема исследования заключается в многократном повторении одного стимула и регистрации ответа ЦНС на этот стимул. Каждый одиночный стимул дает цуг ответов - импульсов высшей нервной системы. Эти импульсы смещены во времени, что отражает последовательное прохождение возбуждения по разным структурам. Амплитуда ответов порядка микровольт и долей микровольта. Многократное накопление позволяет выделить в шумах эти очень слабые сигналы. Общая схема прибора выделения вызванных потенциалов показана на рис 5.8.9.

Используются разнообразные стимулы: тактильные, болевые, звуковые, зрительные, в зависимости от области интересов обследования. Приемный электрод (от одного до 8) устанавливается на различных точках по системе 10/20. Для уверенного наблюдения слабого сигнала приходится накапливать не менее 360 реализаций, на практике используют накопление до 3000 раз. На рис 5.8.10 представлен процесс выделения сигнала при накоплении. В правом канале сигнал отсутствует.

Вид записанных ВП представлен на рис 5.8.11. На сигнале считаются информативными: латентный период, последовательность положительных и отрицательных пиков: их амплитуды и их запаздывание. Сигналы обозначаются в соответствии с их полярностью N/P (N - отклонение вверх- отрицательный потенциал под электродом). Вводится последовательная нумерация, например N1, Р1, N2... или с указанием латентности N15, Р79 (цифра обозначает латентность пика). Каждый пик отождествляется с деятельностью конкретной структуры ЦНС. В отчетном документе записывается последовательности полярностей, латентностей и амплитуд пиков.

Потенциалы классифицируются по типу используемого стимула:

а) соматосенсорные ранние ВП на болевые (токовые) импульсы. Число отведений - 4, частота АЦП на канал 2-20кГц, Эпоха анализа - 100мкс, частота стимуляции -4 стимула в сек, накопление 500 предьявлений.

б) соматосенсорные поздние ВП на болевые (токовые) импульсы. Число отведений - 4, частота АЦП на канал -5 кГц, Эпоха анализа - 500мс, частота стимуляции 0.5-1 стимул в сек (случайным потоком), накопление 50 предьявлений.

 в) слуховые ВП ствола мозга. Число отведений - 2, частота АЦП на канал -5кГц, Эпоха анализа - 12 мс, частота стимуляции -10 стимулов в сек, накопление 1000 предьявлений.

г) зрительные ВП на шахматный патерн. Число отведений - 14, частота АЦП на канал -2 кГц, Эпоха анализа - 500мс, частота стимуляции 0.5-1 стимула в сек (случайные), накопление 50 предьявлений.

д) зрительные ВП на световые вспышки. Число отведений - 14, частота АЦП на канал -2кГц, Эпоха анализа - 500мс, частота стимуляции 0.5-1 стимула в сек (случайные), накопление 50 предьявлений.

                                          Таблица 2

Типовые параметры длиннолатентных ВП.

ЭВП шахматный патерн (поле)

N75            64       N/P 12

P100           91

N145          159       P/N 15

       

                                  Таблица 3

 Типовые параметры среднелатентных ВП.

       Компоненты Лат мс Ампл мкВ

   начало ответа 43+/-7         -

   Р60 (Р1)    61+/-11  5.5+/-2.6

   N75 (N2)    73+/-16  6.6+/-5

   Р100(Р2)    103+/-15 10+/-5.5

   N125(N3)    128+/-22  9.2+/-6

   Р160        162+/-36  7.8+/-3.8