脑电测量原理概要ppt课件.ppt
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1、L/O/G/O脑电测量原理脑电测量原理陆想想一、脑电图基本知识一、脑电图基本知识 脑电图定义:在人的大脑皮层中存在着频脑电图定义:在人的大脑皮层中存在着频繁的繁的电活动电活动,而人正是通过这些电活动来,而人正是通过这些电活动来完成各种生理机能的,用完成各种生理机能的,用电极电极将这种电位将这种电位随时间变化的波形随时间变化的波形提取出来并加以记录,提取出来并加以记录,就可以得到脑电图。就可以得到脑电图。 electro-encephalo-gram EEG2022-8-6生物医学工程系2二、脑电测量的意义二、脑电测量的意义通过检测并记录人的脑电图就可以对人的大通过检测并记录人的脑电图就可以对人
2、的大脑及神经系统疾病进行脑及神经系统疾病进行诊断和治疗诊断和治疗,所以很,所以很有必要对人的脑电图进行研究。有必要对人的脑电图进行研究。 2022-8-6生物医学工程系3三、脑电图的一般性质三、脑电图的一般性质2022-8-6生物医学工程系4上图图是一种种具有正弦波节节律的脑电图脑电图波形,它它是头头皮上两两点间电间电位差随时间变随时间变化的曲线线,图图中E即为电为电位的变变化量。 脑电图虽然不是正弦波,但可以作为一种脑电图虽然不是正弦波,但可以作为一种以正弦波为主波的图形来分析。所以脑电以正弦波为主波的图形来分析。所以脑电图也可以用图也可以用周期周期、振幅振幅、相位相位等参数来描等参数来描述
3、。述。 周期、振幅、相位是脑电图的基本特征。周期、振幅、相位是脑电图的基本特征。2022-8-6生物医学工程系5 周期:周期:由一个波底到下一个波底的时间间距或由一个波底到下一个波底的时间间距或由一个波顶到下一个波顶的时间间距在基线上的由一个波顶到下一个波顶的时间间距在基线上的投影。投影。 振幅:振幅:从波顶划一直线使其垂直于基线,由这从波顶划一直线使其垂直于基线,由这条直线与前后两个波底连线的交点到波顶的距离条直线与前后两个波底连线的交点到波顶的距离称为脑电图的平均振幅。称为脑电图的平均振幅。 相位:相位:有正相,负相之分,以基线为准,波顶有正相,负相之分,以基线为准,波顶朝上者为负相波,朝
4、上者为负相波, 波顶朝下者为正相波。波顶朝下者为正相波。2022-8-6生物医学工程系6四、脑电图的分类四、脑电图的分类2022-8-6生物医学工程系7各类脑电波的特点各类脑电波的特点脑电波脑电波检测部位检测部位频率频率振幅振幅特点特点头颅枕骨头颅枕骨813HZ20100V在清醒在清醒安静安静闭眼时闭眼时出现出现额部额部,颞部颞部1830HZ520V它的出现意味着大脑它的出现意味着大脑比较兴奋比较兴奋47HZ1050V在困倦十在困倦十,中枢神经系中枢神经系统处于抑制状态时所统处于抑制状态时所记录的波形记录的波形13.5HZ20200V在睡眠在睡眠,深度麻醉深度麻醉,缺缺氧或大脑有器质性病氧或大
5、脑有器质性病变时出现变时出现2022-8-6生物医学工程系8波波波波五、脑电图的产生机理五、脑电图的产生机理2022-8-6生物医学工程系9 大脑的神经元浸浴在特殊的细胞外液(脑大脑的神经元浸浴在特殊的细胞外液(脑脊液)中,这些神经的电活动可以被等效脊液)中,这些神经的电活动可以被等效为一个为一个偶极子偶极子。如果每一小单位被等效为。如果每一小单位被等效为一个偶极子,整个脑的总和等效偶极子即一个偶极子,整个脑的总和等效偶极子即是全部偶极子的向量和。对应着这个偶极是全部偶极子的向量和。对应着这个偶极子,必定存在着脑电场分布。即可以用专子,必定存在着脑电场分布。即可以用专门的电极测量大脑皮层的电位
6、变化门的电极测量大脑皮层的电位变化脑脑电图。电图。2022-8-6生物医学工程系10静态状态时静态状态时细细胞膜对对K+有特殊的通透性, K+从从膜内内流向膜外,直到达达成一种动态种动态的电电化学学平衡,这这时时膜内电内电位下降,膜外电电位升高,形成电电位差,可达达-7090mV.当细当细胞兴奋时兴奋时细细胞膜对对Na+的通透性超过对过对K+的通透性,原有的动态动态平衡被打破,膜外大量的Na+流向膜内内,形成与静态状态与静态状态完全相反的平衡状态状态.六、诱发电位的基本知识六、诱发电位的基本知识 诱发电位:指神经中枢系统在诱发电位:指神经中枢系统在感受外在或感受外在或内在刺激过程中内在刺激过程
7、中产生的生物电活动,是代产生的生物电活动,是代表中枢神经系统在特定功能状态下的生物表中枢神经系统在特定功能状态下的生物电活动的变化。电活动的变化。2022-8-6生物医学工程系11非特异性诱发电位特异性诱发电位脑诱发电位自发的电位活动脑电信号两种诱发电位的比较两种诱发电位的比较定义定义意义意义非特异性诱发电位非特异性诱发电位给予不同刺激时产生的反给予不同刺激时产生的反应相同应相同.该电位幅度比较高该电位幅度比较高.没有任何特定意义没有任何特定意义,在临床在临床诊断中不具有诊断价值诊断中不具有诊断价值.特异性诱发电位特异性诱发电位给予刺激后经过一定的潜给予刺激后经过一定的潜伏期,在脑的特定区域出
8、伏期,在脑的特定区域出现的电位反应与刺激信号现的电位反应与刺激信号之间有严格的时间关系之间有严格的时间关系.电电位幅值较小位幅值较小,完全淹没在自完全淹没在自发脑电信号中发脑电信号中.电位的形成与特定的刺激电位的形成与特定的刺激之间有严格的对应关系之间有严格的对应关系,可可以反映神经系统的功能与以反映神经系统的功能与病变病变,在临床上具有诊断价在临床上具有诊断价值值.2022-8-6生物医学工程系12 我们通常将特异性诱发电位简称诱发电位我们通常将特异性诱发电位简称诱发电位(evoked potential, EP)。)。 目前临床上常用的诱发电位有:目前临床上常用的诱发电位有:模式翻转视觉诱
9、发电位模式翻转视觉诱发电位(pattern reversal visual evoked potential, PR-VEP););脑干听觉诱发电位脑干听觉诱发电位(brain stem auditory evoked potential, BAEP););短潜伏期体感诱发电位短潜伏期体感诱发电位(short-latency somatosensory evoked potential, SLSEP)。)。2022-8-6生物医学工程系13 因此,目前大部分的脑电图机除了脑电信号因此,目前大部分的脑电图机除了脑电信号的检测、处理、输出等部分以外,还配有的检测、处理、输出等部分以外,还配有如下的
10、辅助设备:如下的辅助设备:2022-8-6生物医学工程系14七、脑电图机的基本知识七、脑电图机的基本知识 定义:脑电图机是用来测量脑电信号的生定义:脑电图机是用来测量脑电信号的生物电放大器。物电放大器。 它的主要单元脑电放大器的它的主要单元脑电放大器的工作原理工作原理与心与心电放大器基本相同。电放大器基本相同。2022-8-6生物医学工程系151.脑电信号的幅值范围为脑电信号的幅值范围为10100V,比标准心电信号小两,比标准心电信号小两个数量级。相应的电路要求:个数量级。相应的电路要求:要求的放大增益要高的多(约要求的放大增益要高的多(约100DB左右)左右);要求脑电放大器有更高的共模抑制
11、比(约为要求脑电放大器有更高的共模抑制比(约为10000:1);对电源的波纹系数有更高的要求对电源的波纹系数有更高的要求(要求波动性小要求波动性小);对电极有严格的要求对电极有严格的要求(提高极化电压的稳定性提高极化电压的稳定性)。2. 脑电电极比心电电极小的多脑电电极比心电电极小的多,具有较高的信号源阻抗。相具有较高的信号源阻抗。相应的电路要求应的电路要求:要求放大器有更高的输入阻抗;要求放大器有更高的输入阻抗;要求具有电极要求具有电极-皮肤接触电阻测量装置皮肤接触电阻测量装置,以估测接触电阻。以估测接触电阻。2022-8-6生物医学工程系163.导联数较多导联数较多,并且要求进行同步记录。
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