Лб электроды: Доступ с вашего IP-адреса временно ограничен — Авито

Сварочные электроды : Электроды LB-52U (лб 52у) d-4,0х400мм (5 кг)

Описание товара

Электроды ЛБ 52у

Электрод с покрытием основного типа для односторонней ручной дуговой сварки труб и ответственных конструкций из углеродистых сталей с временным сопротивлением до 490 МПа.

LB 52U (ЛБ-52У) низко водородный сварочный электрод предназначенный для усиления обратной стороны сварного шва. 
Использование данного электрода позволяет получить отличный наплавленный металл шва и аккуратный корневой чешуйчатый валик без дефектов при сварке с одной стороны соединения.

LB-52U (ЛБ-52у) обеспечивает высокую ударную вязкость, и его часто используют для сварки труб, морских конструкций и сооружений типа резервуаров, которые необходимо сваривать только с одной стороны.

Электроды лб обеспечивают намного лучшую стабилизацию дуги и проплавление, чем другие низководородные электроды. Купить электроды ЛБ 52у) можно в Перово в районе метро Ш. Энтузиастов. Цена на электроды LB 52U (ЛБ 52у) зависит от обьема заказа.

Сертификаты на электроды LB-52U (ЛБ 52у) выдаются на складе.

Основные характеристики

Рекомендации по использованию

Диаметр электрода, мм Для сварки труб класса до К54 (до 530 Н/мм2) включительно Для сварки труб класса от К55 до К60 (до 580 Н/мм2) включительно 2.6 корневой, заполняющий и облицовочный слои сварочного шва корневой слой сварочного шва 3.2 корневой, подварочный, заполняющий и облицовочный слои сварочного шва корневой и подварочный слои сварочного шва 4.0 подварочный, заполняющий и облицовочный слои сварочного шва подварочный слой сварочного шва

Использование электродов LB-52  позволяет получить отличный наплавленный металл шва и аккуратный корневой чешуйчатый валик без дефектов при сварке с одной стороны соединения. LB 52U  обеспечивает высокую ударную вязкость, и его часто используют для сварки труб, морских конструкций и сооружений типа резервуаров, которые необходимо сваривать только с одной стороны. LB52  обеспечивает намного лучшую стабилизацию дуги и проплавление, чем другие низководородные электроды.

Режим прокалки :300 — 350^оС в течение 0.5-1 часа.

Химический состав (%)

Ø, мм C Si Mn P S Ni* Cr* Mo* V* 2.6 0.06 0.52 1.00 0.011 0.005 0.01 0.03 0.01 следы 3.2 0.06 0.51 1.02 0.011 0.006 0.01 0.02 0.01 следы 4.0 0.06 0.49 1.01 0.013 0.004 0.01 0.03 0.01 следы * Эти элементы специально не добавлялись.

Механические свойства

Содержание диффузионного водорода, мл/100г Ударная вязкость, Дж/см2 1.6 130

Диаметр, мм	Предел текучести, Н/мм2	Предел прочности, Н/мм2	Удлинение, %	RA, %
2.6	441	546	31	75
3.2	446	540	34	77
4.0	455	530	35	75

Стандарты и одобрения

Классификация Одобрения регистров JIS AWS LRS ABS DNV NKK BV A5.1 E7016 3. 3Y(h25) 3h20. 3Y 3Y(h20) KMW53HH 3. 3YHH

Размеры электродов и сила тока при сварке

Диаметр, Ø мм 2.6 3.2 4.0 5.0 Длина, мм 350 350/400 400 400 Ток, А F 60~90 90~130 130~180 180~240 V&OH 50~80 80~120 110~170 150~200 OSW 30~80 60~110 90~140 130~180

Примечание:AC, DCEP или DCEN, однако DCEN только в случае прохода при сварке корня шва.

Информация для заказа

Марка электрода	Артикул	Размеры, мм	Вес пачки, кг	Вес коробки, кг	Кол-во пачек в коробке, шт	Вес палеты, кг	Пачек на палете, шт
LB-52U		d-2,6х350мм	5	20	4	1000	200
LB-52U		d-3,2х350мм	5	20	4	1000	200
LB-52U		d-4,0х400мм	5	20	4	1000	200

Сварочные электроды LB-52U 2,6мм (цена за пачку)

 Низководородный сварочный электрод LB-52U (ЛБ-52У) предназначен для усиления обратной стороны сварного шва. Использование данного электрода позволяет получить отличный наплавленный металл шва и аккуратный корневой чешуйчатый валик без дефектов при сварке с одной стороны соединения. LB-52U обеспечивает намного лучшую стабилизацию дуги и проплавление, чем другие низководородные электроды.

Электроды LB-52U  (ЛБ 52У)  предназначены для сварки труб из сталей прочностных классов до К54 включительно и от К55 до К60 включительно.

 

Химический состав (%)

Ø, мм	C<	Si	Mn	P	S	Ni*	Cr*	Mo*	V*
2.6	0.06	0.52	1.00	0.011	0.005	0.01	0.03	0.01	следы
3.2	0.06	0.51	1.02	0.011	0.006	0.01	0.02	0.01	следы
4.0	0.06	0.49	1.01	0.013	0.004	0.01	0.03	0.01	следы

* Эти элементы специально не добавлялись. 

 

Механические свойства сварочного электрода ЛБ-52У

Содержание диффузионного водорода, мл/100 г	Ударная вязкость, Дж/см²
1.6	130

 

Диаметр, мм	Предел текучести, Н/мм²	Предел прочности, Н/мм²	Удлинение, %
2.6	441	546	31
3.2	446	540	34
4.0	455	530	35

 

Размеры электродов и сила тока при сварке

Диаметр, ∅ мм		2.6	3.2	4.0	5.0
Длинна, мм		350	350/400	400	400
Ток, А	F	60~90	90~130	130~180	180~240
	V&OH	50~80	80~120	110~170	150~200
	OSW	30~80	60~110	90~140	130~18

Электроды LB 52U: расшифровка, характеристики

На чтение 5 мин. Опубликовано 07.02.2020

Качество сварного шва во многом зависит от правильности выбора расходного материала. Электроды LB 52U повышают прочность соединения, способствуют образованию ровного, эстетичного валика, лишенного внешних и внутренних дефектов. Подобное становится возможным благодаря снижению содержания водорода.

Описание и расшифровка аббревиатуры

Электроды формируют ровный гладкий шов, поддерживают стабильную электрическую дугу. Особые технические характеристики позволяют соблюдать требования к сварным соединениям на любых производственных объектах. Элементы применяют для сварки заготовок из низкоуглеродистой стали с минимальным содержанием легирующих добавок. При равномерной подаче тока с помощью элементов «ЛБ 52У» формируют долговечные швы повышенной прочности.

Производители предлагают 4 варианта изделий — диаметрами 2,6, 3,2, 4 и 5 мм. В название расходного материала входит аббревиатура, расшифровка которой помогает выбрать элемент, подходящий для выполнения поставленных задач.

Значения символов и чисел будут следующими:

• L — длина стержня;
• B — вид покрытия;
• U — применение для сваривания заготовок из низкоуглеродистой стали;
• 53 — заводской код, не имеющий технической ценности.

Технические характеристики

Изделия «ЛБ 52У» используют при формировании сложных металлоконструкций.

Электроды имеют следующие технические характеристики:

1. Материал изготовления — низкоуглеродистая сталь. Такой химический состав позволяет получить прочный сварной шов, не имеющий недостатков.
2. Сфера применения — электродуговая сварка. При других технологиях подобные изделия не используют.
3. Вес коробки — 5 кг.
4. Тип рабочего тока — постоянный, переменный.
5. Наибольшая текучесть — 530 МПа.

Состав электродов LB 52U

Фирменные изделия характеризуются хорошими рабочими качествами, связанными с химическими свойствами входящих в их состав веществ.

Электроды Kobelco LB 52U содержат следующие компоненты:

1. В качестве основы используют низкоуглеродистую сталь, поддерживающую стабильную электрическую дугу.
2. Наплавленный металл представляет собой смесь никеля, молибдена, кремния и некоторых других прочных веществ.

Все компоненты вводятся в состав электрода в строго установленных количествах, что обеспечивает высокие эксплуатационные качества.

Соответствие ГОСТ

При производстве расходных материалов для сварочных аппаратов учитывают соответствие государственным стандартам.

ГОСТ прописывает следующие критерии оценки качества:

• диаметры стержней;
• стабильность формируемой дуги;
• концентрация токсичных веществ в составе.

Электроды LB520U прошли обязательную сертификацию. Это значит, что они соответствуют государственным стандартам ГОСТ 9467-75, 9466-75.

Электроды LB 52U пригодятся при дуговой сварке труб, резервуаров, конструкций.

Сфера применения электродов

Химические свойства расходного материала обеспечивают повышенную ударную прочность.

Поэтому электроды часто применяют в следующих случаях:

• формирование резервуаров большого объема для хранения нефтепродуктов, питьевой воды и иных жидкостей;
• соединение элементов стальных трубопроводов;
• сборка конструкций, применяемых в автомобиле- и судостроении.

При определении сферы применения электродов из низкоуглеродистой стали учитывают такие рекомендации:

1. Стержни диаметром 2,6 мм используют при формировании основных слоев сварного соединения, облицовке металлических конструкций. Это защищает сварные швы от влияния негативных атмосферных факторов, агрессивных веществ.
2. Электроды размером 3,2 и 4 мм также используют в приведенных выше ситуациях. Кроме того, их применяют для подварки дефектов.

Сфера использования изделий широка, однако их редко задействуют при изготовлении несущих конструкций, подвергающихся повышенным нагрузкам.

Общие рекомендации

Повышению прочности сварных соединений способствует соблюдение следующих правил:

1. Не рекомендуется работать с влажными электродами. Перед началом сварки стержни высушивают в течение 40-60 минут.
2. Процесс сварки начинают с подачи тока минимальной силы, необходимого для прокалки расходного материала. Во время работы параметр увеличивают постепенно.
3. Эстетичное ровное соединение получается при правильном выборе формы канавки, температуры электрической дуги. Для подбора значений неопытные сварщики используют специальные таблицы.

Электроды LB 52U считаются одними из лучших из типа наплавочных.

Правильное хранение

В приложенной инструкции указываются правила по транспортировке и складированию изделия.

Важными условиями являются:

1. Влажность. Повышение этого параметра отрицательно влияет на рабочие характеристики стержней. При неправильном хранении стержни сыреют, становятся непригодными для использования по назначению. При +5-15 °С влажность воздуха не должна превышать 60%. Для 15-25 °С эта величина составляет 50%.
2. Перепады температур. Изделия размещают в сухом отапливаемом помещении. По причине чувствительности к высокой влажности нельзя складировать электроды на улице.

Элементы не должны подвергаться влиянию ультрафиолетового излучения. При соблюдении рекомендаций стержни будут пригодны к использованию в течение всего срока годности. В противном случае готовое сварное соединение будет содержать пустоты, трещины и другие дефекты.

Производители электродов

Лучшей считают продукцию, выпускаемую следующими компаниями:

1. Lincoln Electric. Изделия отличаются доступной стоимостью, что делает их лучшим выбором для новичков. Они легко формируют электрическую дугу, поддерживая ее в стабильном состоянии в течение всего процесса сварки. Изделия совместимы с большинством видов аппаратов. Длину дуги контролировать необязательно, электроды устойчивы к ее изменению. Применение продукции Lincoln Electric снижает риск пожара, что объясняется минимальным объемом разлетающихся искр. Образующийся шов отличается эстетичностью и прочностью.
2. ESAB-SVEL. Изделия нормально функционируют при переменном и постоянном токе. Минимальная сила, необходимая для стабильного горения, ниже таковой у других марок. Электроды не требовательны к чистоте поверхности. С их помощью можно варить без сложной подготовки. Появляющийся в сварочной ванне шлак легко удаляется. Готовый шов характеризуется высокими прочностными качествами. Прокалка сильно отсыревшего изделия может вестись при температуре 70 °С.
3. ЛЭЗ. Стержни данной марки разработаны для сварки низкоуглеродистой и нержавеющей стали. При соблюдении правил получается надежное соединение, не подверженное коррозии. Электроды можно применять при изготовлении металлоконструкций, выдерживающих высокие нагрузки. В процессе сварки образуется небольшой объем легко отделяемого шлака. Сварное соединение не трескается в период остывания.
4. УОНИ (ЛЭЗ). Изделия отличаются устойчивостью к знакопеременным нагрузкам. Постоянные растяжения и сжатия не способствуют появлению трещин. Благодаря химическому составу шлаки быстро выводятся из сварочной ванны, что препятствует образованию посторонних включений в шве. Недостатком считают сложность получения сварочной дуги. Перед повторным розжигом конец стержня зачищают.

Лучшими в категории LB 52U считают изделия японской компании Kobelco.

Электроды LB-52U (ЛБ-52У)

Купить LB-52U

   

Электроды LB-52U (ЛБ-52У) с низким содержанием водорода, предназначены для усиления обратной стороны сварного шва. Использование данного электрода позволяет получить отличный наплавленный металл шва и аккуратный корневой чешуйчатый валик без дефектов при сварке с одной стороны соединения. Электроды обеспечивают стабильную дугу в режиме как низкого, так и высокого тока и наименьшее разбрызгивание. Электроды LB-52U (ЛБ-52У) обладают высокой стойкостью к растрескиванию и прекрасными механическими свойствами.

   Электроды LB-52U  (ЛБ 52У)  предназначены для сварки труб из сталей прочностных классов до К60 включительно. Электроды LB 52U (ЛБ-52У) обеспечивает высокую ударную вязкость и используются при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов, морских конструкций и сооружений типа резервуаров, которые необходимо сваривать только с одной стороны.

Положение сварки: в любых положениях.

Прокалка осуществляется при 300–350°С в течение 0.5-1 часа.

Рекомендации по использованию

Диаметр электрода LB-52U, мм	Для сварки труб класса до К54 (до 530 Н/мм2) включительно	Для сварки труб класса от К55 до К60 (до 580 Н/мм²) включительно
2.6	корневой, заполняющий и облицовочный слои сварочного шва	корневой слой сварочного шва
3.2	корневой, подварочный, заполняющий и облицовочный слои сварочного шва	корневой и подварочный слои сварочного шва
4.0	подварочный, заполняющий и облицовочный слои сварочного шва	подварочный слой сварочного шва

Химический состав (%)

Ø, мм	C<	Si	Mn	P	S	Ni*	Cr*	Mo*	V*
2.6	0.06	0.52	1.00	0.011	0.005	0.01	0.03	0.01	следы
3.2	0.06	0.51	1.02	0.011	0.006	0.01	0.02	0.01	следы
4.0	0.06	0.49	1.01	0.013	0.004	0.01	0.03	0.01	следы

Механические свойства сварочного электрода ЛБ-52У

Содержание диффузионного водорода, мл/100 г	Ударная вязкость, Дж/см²
1.6	130

 

Диаметр, мм	Предел текучести, Н/мм²	Предел прочности, Н/мм²	Удлинение, %
2.6	441	546	31
3.2	446	540	34
4.0	455	530	35

Размеры электродов и сила тока при сварке

Диаметр, ∅ мм		2.6	3.2	4.0	5.0
Длинна, мм		350	350/400	400	400
Ток, А	F	60~90	90~130	130~180	180~240
	V&OH	50~80	80~120	110~170	150~200
	OSW	30~80	60~110	90~140	130~180

 

Лобные электроды в достаточной степени обнаруживают индуцированные пропофолом медленные волны для оценки функции мозга после остановки сердца

Это исследование показывает, что лобные электроды в достаточной степени обнаруживают индуцированные пропофолом медленные волны при оценке функции мозга после СА. В экспериментальных данных от десяти пациентов с пост-КА в коме, эффективность четырех лобных электродов в улавливании медленной волновой активности, дифференцирующей пациентов с хорошим и плохим неврологическим исходом, была сопоставима с таковой для полной 19-канальной крышки ЭЭГ.Поскольку небольшое количество электродов сделало бы подходы на основе ЭЭГ более осуществимыми в отделениях интенсивной терапии, это открытие предлагает потенциал для разработки клинически практического метода раннего выявления ГИЭ.

Выводы, касающиеся надежности лобных электродов в улавливании медленноволновой активности во время введения анестетиков, подтверждаются предыдущими исследованиями. Было показано, что изменения ЭЭГ, вызванные пропофолом, наиболее отчетливо видны при фронтальном монтаже [15]. Хотя этот эффект «антериоризации» хорошо описан в альфа-активности, мощность которой полностью теряется в задних областях во время анестезии [16], такое же фронтальное преобладание наблюдается на более низких частотах [17].Purdon et al. [9] сообщили, что относительное увеличение мощности низкочастотной ЭЭГ (<1 Гц) наблюдается практически по всей коже черепа. Наши результаты согласуются с этим, подчеркивая, что, хотя увеличение мощности низкочастотной ЭЭГ, вызванное пропофолом, наблюдается во всех каналах, значения мощности выше среднего во фронтальных каналах независимо от скорости инфузии пропофола. Следовательно, учитывая проблемы, связанные с отношением сигнал / шум в записях ЭЭГ, наши результаты могут даже предполагать превосходство фронтальных каналов в этой оценочной задаче.Однако для подтверждения этого предложения необходим больший набор данных.

Согласно текущим данным, медленная активность пациентов с плохим и хорошим исходом статистически значимо различалась только при самой высокой скорости инфузии пропофола (4 мг кг ^-1 ч ^-1 ). Хотя рис. 3. предполагает, что более крупный набор данных, вероятно, даст значительную разницу также при более низких скоростях инфузии, следует отметить, что группы могут существенно пересекаться по этим параметрам. Другими словами, выявление медленноволновой активности и, таким образом, обнаружение ГИЭ может потребовать довольно высокой скорости инфузии пропофола или дополнительных болюсов лекарственного средства.Это следует изучить в будущих исследованиях с большим набором данных.

Хотя исследование показывает потенциал технологии, которая будет автоматически определять фронтальную медленную волновую активность у пациента в коматозном состоянии, предоставляя прогностическую информацию специалистам по интенсивной терапии, необходимо рассмотреть несколько аспектов, связанных с анализом сигналов, прежде чем такая технология станет достаточно надежной для клинического использования. Одна из проблем связана с подтверждением подлинности медленноволновой активности. Несколько других явлений могут увеличить низкочастотную мощность, что может привести к неправильной интерпретации сигнала.Например, эпилептическая и периодическая активность довольно часто наблюдается у пациентов с пост-СА. В недавнем исследовании Backman et al. сообщили, что 32% пациентов с ХА, получавших целевое регулирование температуры в отделении интенсивной терапии, страдают эпилептическим электрографическим статусом [18]. Большинство из них не имеют судорог и не имеют клинических признаков [19]. Более того, периодические выделения, часто связанные с необратимым гипоксическим поражением головного мозга [20], являются типичной находкой ЭЭГ в этой группе пациентов. Как эпилептическая активность, так и периодические разряды могут влиять на низкочастотную мощность ЭЭГ, хотя никак не связаны с нормальной функцией мозга, такой как медленные волны.То же самое относится к некоторым источникам ненейронных сигналов, таким как артефакты аппарата ИВЛ и ЭКГ. Надежная технология, которая автоматически анализирует активность медленных волн, должна удалить эти компоненты сигнала, которые ошибочно увеличивают низкочастотную мощность ЭЭГ. Учитывая использование всего нескольких налобных электродов, распознавание и удаление ошибочных компонентов сигнала может быть более сложной задачей по сравнению с записью полного колпачка ЭЭГ.

Исследование имеет несколько ограничений, наиболее важные из которых связаны с размером набора данных и клиническим протоколом.Небольшое количество пациентов, включенных в это экспериментальное пилотное исследование, не позволяет нам сделать какие-либо серьезные выводы о результатах исследования. Надежность фронтальных электродов в улавливании медленноволновой активности, вызванной пропофолом, должна быть подтверждена в более широком исследовании, желательно с участием более чем одного исследовательского центра, чтобы подтвердить независимость результатов от конкретных практических вопросов, связанных с ОИТ. Кроме того, следует применять повторное или непрерывное измерение ЭЭГ, чтобы выяснить, как рано после СА медленные волны могут разделить пациентов с хорошим и с плохим исходом, и влияют ли используемые каналы на это.Хотя клинический протокол, используемый в текущем исследовании, включающий контролируемое воздействие на пациента пропофола с разными скоростями инфузии, подходит для выявления медленных волн, вызванных пропофолом, он может не подходить для клинической практики. Оптимально, должна быть возможность оценить фронтальные медленные волны во время рутинного введения пропофола, используемого для седации пациентов с пост-КА, во время лечения с контролем температуры, что следует учитывать в клинических протоколах предстоящих исследований.Кроме того, седативный эффект этих пациентов не может поддерживаться только пропофолом, но может включать одновременное введение, например, бензодиазепинов и опиатов. Следует также изучить влияние этих дополнительных препаратов на медленные фронтальные волны. Чтобы более подробно оценить, какова концентрация пропофола в месте действия, достаточная для получения достаточно медленной активности, чтобы различать группы с плохим и хорошим исходом, можно также применить целевую контролируемую инфузию вместо фиксированных скоростей инфузии в протоколе исследования.

Несмотря на ограничения исследования, полученные результаты дают интригующий взгляд на будущее мониторинга мозга пациентов с пост-СА. Быстрый прогресс, достигнутый в системах измерения ЭЭГ, включая беспроводные и вычислительные свойства, облегчил применение онлайн-анализа даже в сложных клинических условиях. Недавно был выпущен набор одноразовых лобных электродов, подходящий для ОИТ, и заявлено, что он обеспечивает отличное качество сигнала [21, 22]. Эти достижения в области регистрирующих приборов делают возможным простой сбор данных ЭЭГ в отделении интенсивной терапии и, таким образом, способствуют развитию и совершенствованию алгоритмов анализа сигналов, предоставляющих диагностическую и прогностическую информацию.Принимая во внимание это, легко увидеть в будущем измерение ЭЭГ с автоматическим анализом как часть рутинного наблюдения за пациентами после ОИТ, которые помогают врачам в принятии решений.

Лобные датчики ЭЭГ с гибкой печатью (fEEGrid) для длительного сбора данных ЭЭГ

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — широко используемый инструмент для исследования функции мозга человека. В исследовательских учреждениях обычным является получение краткосрочных данных ЭЭГ (<2 ч), например, для фиксации временных реакций мозга, связанных с нейронными событиями.Напротив, для клинических применений, таких как диагностика и мониторинг эпилепсии, может потребоваться непрерывное получение ЭЭГ в гораздо более длительных временных масштабах (например, 24 часа). В обоих случаях электроды ЭЭГ необходимо прикрепить к коже головы, а затем подключить к стационарному усилителю. В большинстве случаев записи ЭЭГ проводятся с использованием влажных электродов, закрепленных на колпачках, которые фиксируют их на месте. Колпачки ЭЭГ относительно удобно носить в течение коротких периодов времени, но при более длительном использовании они могут вызвать головную боль [1, 2].

Следовательно, при длительных записях ЭЭГ необходимы другие решения для сбора данных. Массивы электродов с гибкой печатью, включающие небольшое количество электродов, были введены в качестве альтернативы установкам на основе колпачков, и их разработка в значительной степени стимулировалась сообществом мобильных ЭЭГ и сообществом ЭЭГ уха, соответственно. Сетки электродов с гибкой печатью прикрепляются непосредственно к коже участника и, следовательно, предотвращают смещение электродов. Существует несколько решений, и сообщается, что некоторые из них удобны для ношения в течение длительного времени [3–5].Решения с гибкой печатью не только надежно фиксируют электроды, но и предотвращают испарение проводящего геля и, следовательно, могут обеспечить стабильное сопротивление в течение многих часов [6]. Благодаря фиксации на безволосых частях головы материал может быть тонким и легким. По сравнению с использованием одиночных электродов, наборы электродов могут предложить удобный и простой способ одновременного подключения нескольких электродов, что может быть особенно важно в таких условиях, как дома пользователя или дома престарелых.Датчики размещаются на одинаковом расстоянии и в стандартных положениях, что облегчает анализ данных и воспроизводимость результатов.

Электроды с гибкой печатью, которые можно прикреплять вокруг ушей и за ними, были проверены на долгосрочное использование в различных традиционных парадигмах [3, 4, 7]. Несколько групп показали, что датчики, помещенные в ухо, улавливают текущие колебания мозга [6, 8], а также традиционные слуховые и зрительные вызванные потенциалы [9–13]. Они могут предоставить достаточно информации для определения стадии сна [4, 14] и для декодирования слухового избирательного внимания [15].В дополнение к датчикам, размещенным вокруг уха, другие группы исследовали электроды на линии роста волос, охватывающей большую площадь головы. Lin и др. оценили установку налобного электрода для скрининга мигрени, отслеживания сна и лечения депрессии [16]. Другие группы представили массивы регистрации ЭЭГ, адаптированные для использования в чрезвычайных ситуациях, где первостепенное значение имеют короткое время подготовки и хорошее качество сигнала (например, [17–20]). Однако долгосрочная осуществимость и диапазон сигналов, которые могут быть захвачены от электродов ЭЭГ, размещенных вдоль линии роста волос, редко были в центре внимания исследований.

Объединив многообещающие результаты сбора данных с помощью массивов электродов с гибкой печатью, мы разработали массив fEEGrid, который представляет собой массив с гибкой печатью, наносимый на лоб.

В этом отчете мы оцениваем матрицу лобных электродов с гибкой печатью (fEEGrid). В частности, нас интересовал диапазон сигналов, которые могут быть записаны с помощью fEEGrid, и подходит ли устройство для записи после длительного использования у здоровых людей. Поэтому мы проанализировали данные, полученные во время странных парадигм, которые проводились в два сеанса, с интервалом в 8 часов друг от друга.На более позднем сеансе получение ЭЭГ с помощью fEEGrid было дополнено традиционной записью предельного значения ЭЭГ, что позволило нам количественно оценить количество информации, которая может быть потеряна из-за неполной пространственной выборки.

2.1. Участники

В исследовании участвовал 21 здоровый молодой доброволец, не имевший в прошлом или настоящем неврологических или психических заболеваний. Участниками были в основном студенты университетов, некоторые из них имели опыт проведения ЭЭГ-экспериментов. Данные от одного участника пришлось исключить из-за технических проблем.Таким образом, окончательная выборка состояла из двадцати участников (возраст 18–35 лет; средний возраст 25,2 года, стандартное отклонение 4 года; 8 мужчин). Информированное согласие было получено от всех участников. Протокол исследования был одобрен этическим комитетом Ольденбургского университета. Участники получили денежную компенсацию за участие.

2.2. Стимулы и задания

Были представлены две странные парадигмы с двумя стимулами и одно задание на обработку предложения. В обеих парадигмах странностей интервал между стимулами составлял 1000 мс, а нечастые стимулы предъявлялись в 25% случаев в рандомизированном порядке.Гарантировалось, что редкие стимулы не предъявлялись последовательно. Участники должны были молча подсчитывать редкие стимулы и сообщать экспериментатору о количестве редких событий. Все слуховые стимулы подавались бинаурально с использованием вставных наушников EAR-Tone 3 A (3 M Auditory Systems, Индианаполис, США). Презентацию стимула контролировали с помощью программного обеспечения Presentation (версия 20.1, Neurobehavioral Systems Inc., Олбани, Калифорния, США) и написанных на заказ экспериментальных сценариев.

В парадигме слуховых чудаков и частый, и редкий тон имели длительность 100 мс и управляемую участником комфортную громкость.Частыми звуками были синусоидальные тона с частотой 1000 Гц, редкими звуками были синтетически созданные новые звуки окружающей среды. Стимулы доступны по запросу.

В вибротактильном чудо частый стимул имел длительность 300 мс и 100% амплитуду (0,8 G при тестовой нагрузке 100 грамм), редкий стимул имел длительность 300 мс и амплитуду 16%. Стимулы предъявлялись с использованием изготовленных на заказ вибротактильных перчаток, показанных на рисунке 1. Частый стимул подавался на все три пальца правой руки, редкий стимул подавался на все три пальца левой руки.Основанные на перчатках для стрельбы из лука, вибротактильные приводы включают линейные резонансные приводы (LRA, модель Jin Long LVM061530B), которые демонстрируют более короткое время разгона по сравнению с традиционными двигателями с эксцентриковой вращающейся массой. Более того, они позволяют управлять амплитудами и частотами независимо, они более долговечны и энергоэффективны. LRA работают на резонансной частоте, в данном случае 200 ± 10 Гц, которая генерируется одной микросхемой драйвера на привод (Texas Instruments DRV2605 L). Мы создали перчатки с использованием специальной модульной системы прототипирования, на рисунке 1 показана архитектура нашей системы, которая распределена между кончиками пальцев, тыльной стороной руки и запястьем.Модуль микроконтроллера (на основе Adafruit Feather nRF52) управлял модулем драйвера LRA, который сочетал в себе генератор сигналов и одну микросхему драйвера (Texas Instruments DRV2605 L) на привод с переключателем шины I ² C. Трубчатый кожух для проводов обеспечивал физическую защиту очень хрупких подводящих проводов привода.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1. Одна из двух вибротактильных перчаток и архитектура системы.Исполнительные механизмы размещаются в кончиках пальцев трех пальцев перчаток для стрельбы из лука, аппаратное обеспечение контроллера хранится в двух корпусах на тыльной стороне кисти и запястья.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

В задаче обработки предложений были представлены несовместимые и совпадающие предложения, вероятность появления каждой категории составляла 50%. Гарантировалось, что несовместимые предложения не следуют друг за другом. Всего на немецком языке было представлено 200 предложений из пяти слов.Предложения были произнесены спикером-мужчиной. Перед последним словом предложения была вставлена ​​пауза в 1500 мс. Межстимульный интервал между предложениями составлял 3000 мс (более подробные сведения о парадигме см. В [21]). В задаче обработки предложений участникам было предложено внимательно слушать предложения.

2.3. Процедура

Участники прибыли утром и были оснащены электровозами. Кожу перед нанесением сеток обрабатывали абразивным гелем и спиртом.Перед прикреплением сетки к коже под каждый электрод добавляли небольшое количество геля электролита (Abralyt HiCl, Easycap GmbH, Германия). FEEGrid был прикреплен кольцевой электродной лентой вокруг каждого электрода поверх предварительно прикрепленных пенопластовых наклеек, чтобы закрепить fEEGrid на месте. Сбор данных начался с регистрации значений импеданса. Электроды с очень высоким импедансом (> 20 кОм) указали на недостаточный контакт между электродом и кожей и были обработаны большим количеством геля или липкой ленты.Как только было обеспечено хорошее качество сигнала, началась запись данных и начались эксперименты. Сначала участники прошли парадигму вибротактильности, затем парадигму пассивного слушания, затем парадигму слуховых чудаков и задачу обработки предложений, а затем парадигму создания артефактов. В этом отчете данные парадигмы пассивного прослушивания и создания артефактов не оценивались, поскольку они не подходят для предполагаемого сравнения между традиционным ограничением ЭЭГ и fEEGrid.Между экспериментами экспериментатор зачитывал инструкции к следующему заданию. Каждый эксперимент начинался с записи одной минуты данных ЭЭГ в состоянии покоя. После того, как участники выполнили все экспериментальные задания (общая продолжительность примерно 1 час), у них был перерыв примерно на шесть часов. Во время этого перерыва они носили только fEEGrid без подключенного усилителя и получили инструкции не заниматься спортом, чтобы обеспечить сопоставимое количество движений для каждого участника.В противном случае они не получали никаких инструкций или ограничений относительно того, как проводить свободное время. После перерыва участники вернулись в нашу лабораторию и были оснащены стандартным колпачком ЭЭГ в дополнение к уже установленному fEEGrid. Снова были проверены импедансы fEEGrid. В случае незакрепленного электрода сравнения или заземления, на что указывает полное отсутствие значений импеданса или высокие значения импеданса на всех электродах, электрод сравнения или заземляющий электрод был повторно подсоединен. Это повторное прикрепление было необходимо двум субъектам на дневном сеансе, и ни разу на утреннем сеансе.Другие электроды не обрабатывались, даже если их значения импеданса указывали на ослабленное соединение. Затем участники выполнили те же задания из утреннего сеанса с альтернативными предложениями, но в остальном с идентичными стимулами. Запись данных закончилась еще одной проверкой импеданса, во время которой значения импеданса были снова задокументированы. Затем fEEGrid и колпачок были удалены, и участники заполнили анкету для оценки комфорта, в которой они оценили удобство ношения fEEGrid за последние семь-восемь часов.

2.4. ЭЭГ запись

fEEGrid представляет собой датчик сетка с 24 каналами, два из них используются для справки и земли, в результате чего 22 канала для записи сигнала (см фигуры 2 и 3). Эталон и грунт помещали над носом у корня носа, остальные каналы располагали вдоль линии роста волос. В зависимости от размера головы человека нижние боковые каналы записываются примерно на уровне сосцевидного отростка, непосредственно на жевательной мышце или немного выше. FEEGrid изготовлен из ПЭТ-пленки. Наклейки из пеноматериала, наклеенные заранее, изготовлены из совместимого с кожей полиэтилена с клеем на основе растворителя.Электроды и проводящие дорожки печатаются на гибком материале с помощью чернил на основе серебра / хлорида серебра. FEEGrid заканчивается плоским ленточным кабелем, который можно адаптировать для подключения к любому последующему усилителю ЭЭГ. Размер fEEGrid составляет 14,5 см от верхнего угла до нижнего электрода, ширина передней части 12 см. Каждый электрод имеет диаметр 4 мм, а отдельные электроды находятся на расстоянии 1,6 см друг от друга (от центра к центру).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 2. Монтаж установки fEEGrid и cap и необработанных сигналов ЭЭГ. (A) Модели головы показывают усредненные оцифрованные положения электродов для обоих электродов. (B) и (C) показывают несколько секунд сырых сигналов ЭЭГ, записанных при закрытых глазах (B) и во время моргания (C).

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 3. Схематическое изображение fEEGrid и изображение смонтированного fEEGrid. Стрелка вверху указывает направление разъема к усилителю.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Все записи проводились в лабораторных условиях. Участники удобно сидели в кресле, визуальные инструкции представлялись на 24-дюймовом мониторе, который располагался на расстоянии примерно 120 см от участников. Данные с fEEGrid и крышки записывались одновременно с использованием двух подключенных 16-битных усилителей BrainAmp ( Brain Products, Гильхинг, Германия).Обратите внимание, что обе электродные системы, fEEGrid и колпачок, были записаны относительно их собственных электродов сравнения и заземления. Данные были записаны с частотой дискретизации 500 Гц, разрешением 0,1 µ В и полосами аналогового фильтра от 0,0153 до 250 Гц с помощью программного обеспечения BrainVision Recorder (версия 1.20.0506, BrainProducts GmbH).

После записи всех наборов данных, трехмерные местоположения каналов были записаны для fEEGrid и колпачка ЭЭГ с использованием ANT Xensor Digitizer (Xensor Electron Digitizer, ANT Neuro, Нидерланды) и монтажа образцов на одном из сотрудников лаборатории.Эти отдельные оцифрованные позиции были затем импортированы [22] и преобразованы в симметричный схематический макет, который использовался для дальнейшего анализа и иллюстраций.

2,5. Поведенческий анализ: анкета для оценки комфорта

Все участники заполнили анкету после того, как они носили fEEGrid в течение примерно 8 часов. Анкета оценивает удобство ношения электродов. Он основан на [23] и содержит 26 вопросов, некоторые из которых касаются удобства ношения клейких сенсорных сеток.Он также содержал вопросы относительно свободы передвижения и вопросы о безопасности обращения с сеткой. Ответы давались по семиуровневой шкале Лайкерта в диапазоне от «Совершенно не согласен» до «Полностью согласен».

2.6. Анализ ЭЭГ: предварительная обработка данных

ЭЭГ были обработаны с использованием пользовательских скриптов Matlab ¹ , работающих в Matlab 2017b (версия 9, The Mathworks Inc. Natick, США) и EEGLab (версия 14.1.2 [24],). Данные от fEEGrid и кэпа были проанализированы одинаково на всех этапах.Сначала данные были импортированы, разделены на наборы данных fEEGrid и cap, а также на утренние и дневные сеансы соответственно. Затем была добавлена ​​информация о местоположении канала. Все наборы данных (3 на каждого субъекта: fEEGrid утром, fEEGrid днем, cap после полудня) затем были отфильтрованы с использованием фильтра нижних частот на 40 Гц (нулевой фазовый фильтр FIR, порядок 166, частота среза -6 дБ) и фильтра верхних частот. при 0,25 Гц (КИХ-фильтр нулевой фазы, порядок 6600, частота среза −6 дБ).

Впоследствии данные калибровки для нашего метода коррекции артефактов были извлечены путем создания одноминутных эпох, начиная с экспериментального маркера, указывающего на начало периода покоя.Наборы данных калибровки для каждого испытуемого состояли, таким образом, из пяти минут данных ЭЭГ, каждая минута записывалась в начале одного из экспериментов. Данные калибровки были объединены для текущего анализа, чтобы обеспечить более надежную оценку чистых данных для каждого участника. Ослабление артефактов выполнялось с использованием римановой реконструкции подпространства артефактов (rASR), ² , адаптированного метода алгоритма ASR [25–28], который мы недавно представили [29]. Для успешного подавления артефактов rASR требуются специальные калибровочные данные, но в остальном для него не требуются какие-либо пользовательские данные или метки.rASR вычисляет репрезентативную модель чистых данных без артефактов для каждого набора данных, а затем, во время фазы ослабления артефактов, сравнивает сегменты потенциально артефактных данных с этими предположительно чистыми данными калибровки. Сегменты данных, которые потенциально содержат артефакты, корректируются с использованием матрицы реконструкции, вычисленной на основе данных чистой калибровки, так что после использования rASR наборы данных имеют ту же длину и количество каналов, что и до их передачи в метод, и теоретически не содержат никаких артефактов.Использование rASR соответствовало нашим процедурам, описанным в [29]. Мы использовали следующие параметры rASR для данных fEEGrid и cap: flatline = 5, hp = [0,25,0,85], channel_correlation = 0,9, noisy_channels = 4, burst = 3, window_calibration = 0,5, cutoff = 2, window_processing = 0,3, stepsize = 16, maxdims = 1. После ослабления артефактов данные были разделены на эпохи, связанные с условиями эксперимента. Для классификационного анализа мы использовали данные fEEGrid утренних и дневных сессий.Для всех других сравнений между cap и fEEGrid мы использовали только данные дневной сессии.

2.7. Анализ ЭЭГ: потенциалы, связанные с событием (ERP)

Для анализа потенциалов, связанных с событием (ERP), были созданы эпохи от -200 мс до 800 мс относительно начала стимула. Базовая коррекция была основана на предстимульном интервале от -200 до 0 мс. Эпохи, содержащие остаточные артефакты, не полностью учитываемые rASR, были идентифицированы с использованием критерия отклонения на основе вероятности, реализованного в EEGLAB (стандартное отклонение: 3).

В среднем для статистической оценки были доступны следующие номера испытаний: слуховой чудак: 212 частых, 54 редких (15% отклоненных), вибротактильный чудак: 303 частых, 77 редких (14% отклоненных), обработка предложений: 50 неконгруэнтных и конгруэнтно (14% отклонили). Основываясь на [3], мы повторно сослались на наши записи: для fEEGrid четыре усредненных фронтальных канала были привязаны к четырем усредненным боковым каналам, два объединенных справа и два объединенных слева. Для крышки ЭЭГ мы повторно ссылались на центрально-теменные каналы (P3, P4, Pz) на усредненные каналы, ближайшие к сосцевидным точкам (Tp9, Tp10).Эффекты состояния ERP были статистически проанализированы с помощью t-критерия сравнения различий в условиях. Для этих анализов максимальная амплитуда ответа ERP в окне примерно через 300 мс после начала стимула сравнивалась между редкими (или неконгруэнтными) и частыми (или совпадающими) условиями. Окно было определено на основе среднего показателя ERP по группе и оставалось постоянным для всех наборов данных.

В дополнение к амплитуде напряжения ответов, возникающих во всех парадигмах, мы рассчитали хедж g как меру величины эффекта для ERP.G хеджирования предпочтительнее, чем d Коэна, поскольку он подходит для относительно небольших размеров выборки. Величина эффекта была рассчитана для всех каналов fEEGrid и всех каналов cap. Таким образом, мы использовали аналогичный анализ, как и другие [30, 31], и смогли сообщить и сравнить размеры эффекта во всех трех парадигмах. Мы использовали набор инструментов для измерения размера с открытым исходным кодом ³ для всех расчетов [32].

2,8. Анализ ЭЭГ: классификация LDA

Для классификации отдельных испытаний мы использовали классификатор линейного дискриминантного анализа (LDA), реализованный в Matlabs Classification Learner Toolbox.Данные были отфильтрованы с использованием фильтра нижних частот 10 Гц (КИХ-фильтр нулевой фазы, порядок 660), а затем сгруппированы и сгруппированы в соответствии с метками классов. Для этого анализа не было отброшено ни одной эпохи, чтобы поддерживать сопоставимое количество эпох для каждого предмета. Для этого отчета мы использовали два подхода к классификации. Во-первых, мы вычислили 10-кратную перекрестную проверку для всех сессий по каждому предмету, то есть утреннюю сессию fEEGrid, дневную сессию fEEGrid и сессию ограничения по отдельности. Во втором, более сложном сценарии классификации мы оценили подход к классификации с передачей сеанса, чтобы оценить эффективность кросс-сеансового обобщения нашего классификатора.Мы использовали модель, обученную на данных утреннего сеанса fEEGrid, чтобы классифицировать дневные данные fEEGrid от соответствующего субъекта. В обоих сценариях мы извлекали особенности из эпох, сначала вычисляя среднюю амплитуду последовательных 50-миллисекундных окон, а затем применяя анализ главных компонентов (PCA) для дальнейшего уменьшения размерности. Размерность полученного пространства признаков была определена путем сохранения тех основных компонентов, которые соответствуют 99% дисперсии.

2.9. Анализ ЭЭГ: стабильность ERP

Чтобы оценить влияние артефактов на морфологию ERP, мы коррелировали среднюю ERP данных с исправленными артефактами и фильтровали, но в остальном не исправляли данные для редких (или несовместимых) стимулов. Мы повторили шаги нашего анализа, чтобы вычислить ERP на нескорректированных и исправленных данных, и, наконец, вычислили корреляции Спирмена между нескорректированными и скорректированными ответами.

3.1. Поведенческие

Все участники заполнили запись данных и заполнили анкету.Ни один из них не сообщил о боли или дискомфорте при ношении fEEGrid. На рисунке 4 показаны результаты подмножества вопросов из анкеты комфорта. Субъекты показали благоприятные результаты по всем пунктам, касающимся боли или дискомфорта при ношении fEEGrid. 100% всех испытуемых не согласны с утверждениями «Датчики болезненны» и «Датчики тяжелые», 95% не согласны с утверждением «Кожа кажется теплой» и 81% указали, что они не согласны с утверждением «Датчики утомляют меня». Дополнительный рисунок, содержащий все утверждения анкеты и ответы на них, можно найти в дополнительных материалах (доступны онлайн в стопках.iop.org/JNE/17/034003/mmedia).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 4. Подмножество пунктов анкеты комфорта и частота их рейтинга. Ответы были получены примерно через 8 часов ношения fEEGrid. Ответы на полные 28 пунктов анкеты представлены в дополнительных материалах.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

3.2. Импедансы

Мы оценили разницу значений импеданса на утренней и дневной сессиях. Измерение импеданса реализовано в усилителе BrainAmp. Он состоит из использования переменного напряжения 10 Гц, которое подается либо через опорный электрод, либо через заземляющий электрод в оборудование электрода. Ослабление напряжения, поступающего обратно в усилитель, можно использовать для вычисления импеданса. Это измерение выполняется только в определенном режиме измерения импеданса, оно не выполняется во время записи данных ЭЭГ.

У одного субъекта измерение не было успешным во время дневного сеанса (см. Рисунок 5), а у пяти субъектов отдельные каналы показали значения, выходящие за пределы диапазона значений (> 100 кОм). Эти недопустимые записи могут указывать либо на полностью свободный канал, либо на техническую проблему при измерении импеданса во время затронутого сеанса. Данные одного субъекта с недействительной записью днем ​​были проигнорированы при статистическом сравнении. Недействительные значения были отмечены как отсутствующие в записи и заменены значениями NaN.На рисунке 5 показаны значения импеданса для всех испытуемых и всех каналов. Усредненные значения импеданса во время утренней сессии были выше, чем во второй половине дня (утром = 26,3 кОм, днем ​​= 11,8 кОм). Парный t-критерий подтвердил значительные различия средних значений импеданса для каждого субъекта для двух сессий (t (18) = 3,76, p = 0,002, g = 0,96). Этот результат согласуется с предыдущими исследованиями, в которых сообщалось, что импедансы имеют тенденцию к уменьшению со временем, когда используются скрытые электроды [3, 6, 33, 34].

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 5. Значения импеданса fEEGrid для утреннего и дневного сеанса для всех каналов ( x -ось) и всех участников ( y -ось). Недопустимые измерения отображаются белым цветом, значения низкого импеданса — синим, значения высокого импеданса — желтым. В нижнем ряду показаны усредненные значения каналов для разных субъектов. Значения импеданса у испытуемого 10 были хуже, все остальные измерения показали улучшение импеданса во второй половине дня.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

В дополнение к изменениям импеданса с течением времени мы также обнаружили пространственные различия между боковыми и фронтальными каналами (среднее фронтальное утро: 20,53 кОм, днем: 10,52 кОм, среднее латеральное утро: 34,58 кОм, днем ​​15,41 кОм), которые были более выражены утром. чем днем ​​измерения. T-тесты подтвердили значительные различия между лобным и боковым импедансами утром и, в меньшей степени, после полудня (утро: t (3) = -9.03, p = 0,003, г = −5,31, после полудня: t (3) = −5,33, p = 0,01, g = −2,3).

3.3. Потенциалы, связанные с событиями

Результаты ERP были проанализированы для различных парадигм отдельно для данных fEEGrid и cap. Во всех трех парадигмах мы обнаружили реакции, специфичные для состояния, то есть разные ERP для редкого (или неконгруэнтного) и частого (или совпадающего) состояния. Эти различия были очевидны как во временной, так и в пространственной области.

На рис. 6 показаны результаты для парадигмы слуховых чудаков.Для fEEGrid мы обнаружили, что редкие стимулы вызывали ответ через 100 мс после начала стимула, который напоминал компонент слухового вызванного потенциала N100, и более позднее положительное отклонение через 200 мс и 300 мс после начала тона, которое напоминало ответ P300. Эти ответы были наиболее выражены на каналах лба по отношению к связанным боковым каналам, и, в частности, последний ответ примерно через 300 мс значительно различается по амплитуде между редким и частым состоянием (часто: 0.99 µ В, редко: 5,32 µ В, t (19) = 8,87, p <0,001, g = 1,87). Для данных ограничения мы обнаружили отклонение N100 через 100 мс после начала тона, за которым следует ответ P300, который был больше в редком, чем в частом состоянии (часто: 1,23 µ В, редко: 11,23 µ В). T-тест подтвердил существенные различия между условиями (t (19) = 12,49, p <0,001, г = 3,65).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 6. Большой средний вызванный слуховой потенциал, зарегистрированный с помощью fEEGrid (слева) и крышки (справа). На графиках показан усредненный ответ на редкие и частые стимулы, усредненный по выборкам, обозначенным серыми областями во времени. Черные точки указывают положение электродов. Временные курсы показывают сигнал fEEGrid и сигнал ограничения. Для fEEGrid четыре усредненных фронтальных канала соотносились с четырьмя усредненными боковыми каналами, два комбинированных на правой стороне и два комбинированных на левой стороне.Для крышки ЭЭГ мы повторно ссылались на центрально-теменные каналы (P3, P4, Pz) на усредненные сосцевидные каналы (Tp9, Tp10). Сигнал fEEGrid показывает биполярное происхождение четырех усредненных фронтальных каналов и четырех усредненных боковых каналов. Сигнал крышки показывает усредненные теменные каналы относительно связанных сосцевидных отростков.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

На рис. 7 показаны результаты для парадигмы вибротактильной эксцентрики. Для fEEGrid мы обнаружили, что редкая вибрация вызывала реакцию примерно через 400 мс после начала стимула, которая напоминала резонанс P300 ERP.Этот ответ снова был наиболее выражен на каналах лба по отношению к связанным боковым каналам и значительно отличался по амплитуде между редким и частым состоянием (часто: 1,09 µ В, редко: 4,35 µ В, t (19) = 2,18, p = 0,04, g = 0,53). Для данных ограничения мы обнаружили отклик P300 примерно через 400 мс после начала моделирования. Он был наиболее выражен на теменных каналах относительно соединенных сосцевидных отростков и был больше в редких, чем частых условиях (часто: 0.47 µ В, редко 6,65 µ В). T-тест подтвердил существенные различия между условиями (t (19) = 10,91, p <0,001, g = 3,21). Общий довольно поздний прогиб P300 в крышке, а также данные fEEGrid соответствуют предыдущим отчетам о вибротактильных отклонениях (например, [35, 36]).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 7. Великие средние потенциалы, вызванные парадигмой вибротактильности, зарегистрированные с помощью fEEGrid (слева) и колпачка (справа).На графиках показан усредненный ответ на редкие и частые стимулы, усредненный по выборкам, обозначенным серыми областями во времени. Черные точки указывают положение электродов. Временные курсы показывают сигнал fEEGrid и сигнал ограничения. Для fEEGrid четыре усредненных фронтальных канала соотносились с четырьмя усредненными боковыми каналами, два комбинированных на правой стороне и два комбинированных на левой стороне. Для крышки ЭЭГ мы повторно ссылались на центрально-теменные каналы (P3, P4, Pz) на усредненные сосцевидные каналы (Tp9, Tp10).Сигнал fEEGrid показывает биполярное происхождение четырех усредненных фронтальных каналов и четырех усредненных боковых каналов. Сигнал крышки показывает усредненные теменные каналы относительно связанных сосцевидных отростков.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

На рисунке 8 показаны результаты для парадигмы обработки предложений. Для fEEGrid мы обнаружили, что неконгруэнтные стимулы вызывали отрицательное отклонение примерно через 400 мс после начала стимула, что напоминало резонанс N400 ERP.Этот отклик был в целом относительно мал по амплитуде и существенно не отличался между неконгруэнтным и конгруэнтным условием (конгруэнтный: 1,27 µ В, инконгруэнтный: 0,57 µ В, t (19) = −2,07, н.о.). Напротив, для данных ограничения мы обнаружили ответ N400, который был больше по амплитуде в инконгруэнтном, чем конгруэнтном состоянии (конгруэнтный: 1,89 µ В, инконгруэнтный: -0,63 µ В), и который значительно отличался между условиями. (т (19) = −3.19, p = 0,004, г = -0,88).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 8. Общее среднее значение вызванных потенциалов, записанных во время задачи обработки предложения с помощью fEEGrid (слева) и крышки (справа). На графиках показан усредненный ответ на редкие и частые стимулы, усредненный по выборкам, обозначенным серыми областями во времени. Черные точки указывают положение электродов.Временные курсы показывают сигнал fEEGrid и сигнал ограничения. Для fEEGrid четыре усредненных фронтальных канала соотносились с четырьмя усредненными боковыми каналами, два комбинированных на правой стороне и два комбинированных на левой стороне. Для крышки ЭЭГ мы повторно ссылались на центрально-теменные каналы (P3, P4, Pz) на усредненные сосцевидные каналы (Tp9, Tp10). Сигнал fEEGrid показывает биполярное происхождение четырех усредненных фронтальных каналов и четырех усредненных боковых каналов. Сигнал крышки показывает усредненные теменные каналы относительно связанных сосцевидных отростков.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Из-за низкого пространственного покрытия головы при записи с помощью fEEGrid мы воздержались от статистической оценки карт для различных компонентов ответов ERP. Описательно, карты для раннего отрицательного и позднего положительного отклонения, а также отклонений в задаче обработки предложений показали правдоподобное пространственное распределение, которое было похоже на пространственное распределение данных ограничения в том же временном окне.Карты указывают на латерализацию некоторых ответов, а именно тех, которые вызваны парадигмой вибротактильности, в которой редкие стимулы предъявлялись в левой руке, а частые стимулы — в правой. Соответственно, карты для данных крышки показывают некоторую асимметрию, особенно для раннего отрицательного отклонения, которое также можно было увидеть на картах данных fEEGrid при аналогичных задержках. Этот паттерн может отражать более сильные ответы, вызванные редкой стимуляцией.

3.4. Размер эффекта

Усредненные данные условий для всех каналов использовались, чтобы оценить, какие каналы захватили различительную информацию между условиями. Согласно литературным данным, последовательные выборки на соседних каналах, как ожидается, покажут большую величину эффекта примерно через 300–400 мс после начала действия стимула, чем в других временных окнах (например, [3, 30]).

На рис. 9 показаны результаты для данных, записанных в парадигме слухового «чудака», разделенных fEEGrid и cap. Четкий сегмент большой величины эффекта на 5 из 6 каналов лба был очевиден примерно через 300 мс после начала стимула.Для данных о кепке мы определили сегменты большой величины эффекта между состояниями на лобных, центральных и теменных каналах. Эти сегменты были наибольшими примерно через 300 мс после начала стимула, а затем снова большими примерно через 500-800 мс после стимула. Этот поздний эффект, вероятно, связан с поздним вкладом в P300, который был зафиксирован только крышкой [37, 38].

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 9. Абсолютные значения величины эффекта различий состояний в данных парадигмы слухового чудачка, записанные fEEGrid (слева) и cap (справа). На двух верхних графиках каналы отображаются по оси y , время — по оси x . Размеры эффекта показаны синим для малых значений и желтым для высоких значений. На нижних графиках значения g хеджирования нанесены для всех каналов во временной области, красная линия указывает значение размера эффекта для «большого размера эффекта».

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

На рис. 10 показаны результаты для данных, записанных в парадигме «чудаковатый вибротактильный».Хотя значения в данных fEEGrid превышали порог хеджирования 0,8 для больших размеров эффекта на фронтальных каналах, не наблюдалось четкого систематического сегмента большого размера эффекта на соседних каналах или последовательных выборках, как в парадигме слуховых чудаков. Для данных по кэпу сегменты с большой величиной эффекта между состояниями были обнаружены на лобных, центральных и теменных каналах. Эти сегменты были наибольшими примерно через 300 мс после начала стимула, а затем снова большими, но менее выраженными, чем в парадигме слуховых чудаков, примерно через 500-800 мс после начала стимула.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 10. Абсолютные значения величины эффекта различий условий в данных парадигмы вибротактильной нестандартной формы, записанные с помощью fEEGrid (слева) и колпачка (справа). На двух верхних графиках каналы отображаются по оси y , время — по оси x . Размеры эффекта показаны синим для малых значений и желтым для высоких значений. На нижних графиках значения g хеджирования нанесены для всех каналов во временной области, красная линия указывает значение размера эффекта для «большого размера эффекта».

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

На рисунке 11 показаны результаты для парадигмы обработки предложений. Здесь и для fEEGrid, и для шапки результат был менее однозначным. В то время как мы обнаружили небольшие сегменты с незначительно большим размером эффекта на теменных каналах в данных кэпа, такие правдоподобные сегменты не были обнаружены в данных fEEGrid.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 11. Абсолютные значения величины эффекта различий условий в данных задачи обработки предложения, записанные fEEGrid (слева) и cap (справа). На двух верхних графиках каналы отображаются по оси y , время — по оси x . Размеры эффекта показаны синим для малых значений и желтым для высоких значений. На нижних графиках значения g хеджирования нанесены для всех каналов во временной области, красная линия указывает значение размера эффекта для «большого размера эффекта».

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

3.5. Классификация LDA

На рисунке 12 показаны результаты классификации одного испытания в виде площади под кривой (AUC) как для перекрестной валидационной классификации, так и для анализа классификации с переносом сеанса. Показатель AUC был получен путем выражения количества истинных положительных результатов классификатора как функции количества истинно отрицательных значений в характеристике оператора приемника (ROC) [39]. Результаты показаны для данных fEEGrid и cap отдельно для всех трех парадигм.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 12. Результаты классификации LDA для перекрестной проверки и оценки передачи сеанса. Здесь показаны значения AUC для каждого участника в виде отдельных столбцов, столбцы ошибок показывают стандартную ошибку для итераций перекрестной проверки. Среднее значение означает среднее значение по всем предметам.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Как и следовало ожидать, мы обнаружили большие межличностные различия в эффективности классификации при перекрестной проверке. Усредненная по группе производительность была выше случайного уровня для слуховых и вибротактильных чудаков для fEEGrid как в утренней, так и во второй половине дня (слуховые чудаки: AUC утром =.75, AUC после полудня = 0,83, вибротактильный лишний: AUC утром = 0,66, AUC после полудня = 0,7), а также для кэпа (слуховой лишний: AUC = 0,91, вибротактильный лишний: AUC = 0,86). Однако в задаче обработки предложений эффективность классификации не превышала уровень вероятности для двух сессий fEEGrid (AUC утром = 0,54, AUC после полудня = 0,54), а уровень вероятности был превышен лишь незначительно для данных ограничения (AUC = 0,57) .

При анализе передачи сеанса использовался классификатор, обученный на утреннем сеансе fEEGrid и оцененный на дневном сеансе fEEGrid.Результаты были выше уровня вероятности для парадигмы слухового чудака (AUC = 0,71) и парадигмы вибротактильного чудака (AUC = 0,61), что свидетельствует о стабильной производительности классификатора с течением времени, но на уровне случайности для задачи обработки предложения (AUC = 0,53). ).

3.6. Стабильность ERP при наличии артефактов

Ожидалось, что сигнал fEEGrid будет более чувствительным к артефактам, поскольку многие типичные артефакты, записанные в сигнале ЭЭГ, возникают либо из-за движений глаз, либо из-за моргания глаз, либо из-за мышечной активности, производимой мышцами лица ( е.грамм. сжимание челюстей, глотание). Результирующие артефактические сигналы должны быть захвачены fEEGrid с большей амплитудой, чем большинство каналов ограничения, особенно теменные каналы, которые использовались для сравнений ERP в этом отчете. На рисунке 13 показана мера сходства, а именно квадрат значений корреляции Спирмена (R ² ) в качестве меры общей дисперсии сигналов. Результаты показаны между скорректированными и нескорректированными сигналами, записанными во всех трех парадигмах с помощью fEEGrid и крышки отдельно.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 13. R ² значений между данными с исправленными артефактами и нескорректированными данными для fEEGrid и ограничения во всех парадигмах. Здесь показаны только усредненные данные, вызванные редкими (или неконгруэнтными) стимулами. Первый столбец показывает корреляцию между скорректированными и нескорректированными сигналами fEEGrid. В центральном столбце показаны нескорректированные и скорректированные сигналы ограничения.Правый столбец показывает корреляцию скорректированных сигналов, захваченных fEEGrid и cap. Не показаны, но представлены значения корреляции неисправленных сигналов для двух электродных аппаратных средств.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Как можно видеть, сигналы fEEGrid показали общие низкие значения R ² во всех трех парадигмах при сравнении нескорректированных и скорректированных ERP (слуховой нечетный: R ² = 0,00, вибротактильный нечетный: R ² =.52, задача обработки предложения: ² рэнд = 0,00). Однако значения предельных значений указывают на более сильное сходство между нескорректированными и скорректированными сигналами ERP (все парадигмы: ² = 0,99 рэндов). Коррекция артефактов восстановила морфологию ERP в сигнале fEEGrid, который затем более коррелировал с скорректированными сигналами cap, чем с нескорректированными сигналами fEEGrid (слуховой чудак: R ² = 0,16, вибротактильный чудак: ² = 0,95, обработка предложения задача: R ² =.64).

Корреляция нескорректированных ERP, записанных fEEGrid, и ограничение дала более низкие значения, чем такое же сравнение скорректированных данных для вибротактильной задачи и задачи обработки предложений (вибротактильный нечетный шарик: ² = 0,50, задача обработки предложения: ^{рэндов) 2} = 0,15), в то время как для задачи слухового чудака неисправленные сигналы коррелировали выше, чем скоррелированные сигналы (слуховой чудак: R ² = 0,54).

Удобные долгосрочные записи ЭЭГ могут предоставить важные данные для клинического применения.Для этих целей могут потребоваться данные, которые записываются в течение многих часов с использованием традиционных установок записи ЭЭГ, состоящих из заглушек ЭЭГ и большого количества электродов. Однако качество сигналов, получаемых этими установками, может со временем ухудшаться из-за испарения геля и небольшого комфорта при ношении. В последние годы разработка удобных электродов с гибкой печатью привела к появлению многообещающих альтернатив лабораторным записывающим устройствам, которые, однако, в основном оценивались для сценариев краткосрочной записи [16–19].С развитием fEEGrid мы стремимся добавить к растущему числу исследователей легковесного электродного оборудования и хотим расширить их оценку для долгосрочных сценариев записи. Мы оценили fEEGrid в разделенной установке записи, при которой данные записывались утром, а затем снова через 7 часов. Мы обнаружили, что он надежно улавливает ERP, выявленные традиционными парадигмами необычных вещей, как во время утренней, так и во второй половине дня, при этом его удобно носить в течение 8 часов использования в целом.

Электроды с гибкой печатью были представлены для различных клинических случаев использования, таких как экстренная запись ЭЭГ [18–20] и определение стадии сна [4, 14], но также для различных традиционных случаев использования в лабораторных и мобильных условиях [3, 10, 12, 16, 18, 40–43]. Обычно клеящиеся печатные электроды прикрепляются непосредственно к коже пользователя на безволосых участках, например, за ухом или на лбу. Эти клейкие электродные полоски обычно содержат меньше каналов, чем традиционные установки ЭЭГ, и покрывают меньшую область головы.Несмотря на это уменьшенное пространственное покрытие, они могут улавливать сигналы дальнего поля, генерируемые в отдаленных областях коры из-за эффекта объемной проводимости [6, 44, 45]. В этом исследовании мы обнаружили закрепленные на лбу fEEGrid, захватывающие ERP, которые, как правило, выделяются на центрально-теменных участках кожи головы, что обусловлено слуховой и вибротактильной парадигмами странностей. Интересно, что ERP fEEGrid были до некоторой степени сопоставимы по морфологии с теми, которые были зарегистрированы с традиционным ограничением ЭЭГ, хотя значительно уменьшились по амплитуде и величине эффекта.Тем не менее случайная классификация единичных испытаний на редкие или частые стимулы была возможна как для слуховой, так и для вибротактильной парадигмы. Это говорит о том, что fEEGrid, улавливая сигналы дальнего поля с меньшей амплитудой, также улавливает вклады шума дальнего поля с уменьшенной амплитудой, оставляя достаточное отношение сигнал / шум для однократного анализа.

fEEGrid оценивался не только с точки зрения качества сигнала, но и с точки зрения комфорта при ношении. Участников попросили сообщить о комфорте ношения после 8 часов непрерывного ношения fEEGrid.Результаты были однозначно благоприятными: хотя большинство участников ответили, что ощущали присутствие сетки все время (66%), ни один из них не указывал на боль или дискомфорт из-за ношения fEEGrid.

Этот результат в сочетании с надежностью захвата сигналов ЭЭГ даже после многих часов указывает на то, что fEEGrid можно использовать для длительных сеансов записи и мониторинга. В будущих исследованиях мы надеемся использовать fEEGrids у пациентов с расстройствами сознания (DOC), уязвимых пользователей, которые не могут достоверно выражать дискомфорт или боль во время измерения.Для этого и других приложений полезно сохранять хорошее качество сигнала в течение всего времени записи. В соответствии с результатами, полученными для cEEGrid [3], мы обнаружили пониженные значения импеданса в более поздних измерениях, что приводит нас к выводу, что можно было бы записывать высококачественные сигналы ЭЭГ даже во время длительных измерений.

При оценке надежности записи необходимо принять во внимание, что fEEGrid в настоящем исследовании был закреплен кольцевой электродной лентой.Это было сделано потому, что заранее прикрепленные пенопластовые наклейки не обеспечивали надежной фиксации при длительном применении. При экспериментальной работе было обнаружено, что отдельные каналы могут терять контакт с кожей. Использование адгезивного проводящего геля должно быть еще одним способом закрепить электроды с гибкой печатью на месте, а также может сократить время наложения электродов. Несмотря на то, что для fEEGrids, используемых в этом исследовании, был необходим дополнительный шаг, мы пришли к выводу, что установка и удаление fEEGrid занимает мало времени и может быть даже менее подвержено ошибкам, чем обработка традиционного ограничения EEG.Мы уверены, что его использование может быть включено в распорядок дня в доме престарелых или в доме пользователя.

В составе fEEGrid мы представляем новую матрицу электродов с гибкой печатью для удобной высококачественной записи данных. Хотя это решение может быть интересно только для некоторых приложений, мы думаем, что оно может быть интересным, в частности, для клинических, лабораторных и мобильных установок, включая разработку пассивных интерфейсов мозг-компьютер для пациентов с DOC.

Мы хотим поблагодарить Лизу Стретманнс за помощь со сбором данных и ценный вклад в эту рукопись.Разработка fEEGrid финансировалась Bundesministerium für Bildung und Forschung в рамках проекта NeuroCommTrainer. Авторы SB, RE, JA, AF и SD заявляют об отсутствии конфликта интересов. FM является генеральным директором компании Easycap, которая имеет коммерческий интерес в распространении FEEGrids. Авторы подтвердили, что все идентифицируемые участники этого исследования дали свое согласие на публикацию.

SB и SD собрали данные. SB, SD и AF проанализировали данные.JA разработал оборудование для вибротактильной стимуляции. FM, SD и SB разработали fEEGrid. RM проверил оборудование. Все авторы написали и рецензировали рукопись.

Три электрода на лбу

Neurosteer Corporation — компания, работающая в области непрерывного мониторинга мозга с использованием электродов ЭЭГ. Профессор Натан Интратор, генеральный директор Neurosteer, является исследователем мозга из Тель-Авивского университета, который занимается математическими моделями расширенной обработки сигналов для чтения мозговой активности.«Я понял, что с помощью математики можно извлечь гораздо больше информации из ЭЭГ, и я начал считывать данные мозга с помощью электродов, размещенных на лбу», — описывает он. «Я также понял, что в области медицины, а также в областях, связанных со здоровьем, можно получить огромное количество данных с небольшой полосой на лбу, содержащей только три электрода. И если я могу это сделать, я получит небольшой, мобильный, непрерывный и недорогой считыватель мозгов, который станет значительно более доступным и удобным.»

В прошлом году профессор Интратор провел академический отпуск в университете, чтобы развить идею, которую он разработал вместе со своим партнером Ленни Риделем, экспертом в области« больших данных ». Их целью было преобразовать мобильный мозг читатель к реальному продукту, способному решать самые разные проблемы. В настоящее время, на этапе технико-экономического обоснования, Управление по инновациям Израиля оказало поддержку Neurosteer.

«Продукт отслеживает когнитивную нагрузку и эмоциональную реакцию, а также активность, связанную со стрессом. и управляющие функции, а также уровень сознания », — объясняет профессор Интратор.«Мы намерены разработать монитор для клинического и домашнего использования (аналогичный устройству, отслеживающему диабет, сердечную деятельность и другие явления), чтобы помочь пациенту в реабилитации. Монитор, прикрепленный ко лбу пациента, собирает данные и передает его на хранение в «облако», где он обрабатывается. Используя методы машинного обучения и искусственного интеллекта, получаются ответы, которые позволяют сравнивать его с предыдущим состоянием того же человека или условиями других людей в аналогичной ситуации.Полученные данные передаются самому пациенту, его врачу с помощью нейробиоуправления или в виде различных предупреждений, указывающих на реакцию на лекарства или текущее состояние пациента ».

Neurosteer в настоящее время находится на стадии клинических испытаний для оценки клинической применимости. Однако варианты разнообразны: монитор можно прикрепить ко лбу пациентов, находящихся в низком состоянии сознания или с которыми невозможно общаться, тем самым выясняя состояние их мозговой активности.После процедуры мониторинга мозга мы сможем обеспечить им правильное лечение и даже помочь им прийти в сознание. Другая клиническая возможность — использовать монитор, чтобы пациенты могли общаться с окружением, несмотря на то, что они не могут двигать ни одним органом своего тела ».

Намного больше, чем медицинский продукт
Использование «Считыватель мозга» Neurosteer выходит за рамки медицины, и испытания уже проводятся в других областях, таких как проверка уровня концентрации ученика при решении математических упражнений или других академических задач.В этом случае полученные данные помогут учителям понять, что заставляет каждого ученика сосредоточиться. Это понимание позволит учителям предоставлять доступ к учебным материалам таким образом, чтобы способствовать максимальному вниманию и концентрации каждого отдельного ученика. Некоторые ученики обнаружили, что анимация будет лучшим способом понять преподаваемый предмет, в то время как другие предпочли письменный текст. Устройство также предлагает обратные возможности: если мы хотим, чтобы ученик тренировал определенные области мозга, такие как кратковременная память, а не скорочтение, монитор обрабатывает когнитивный процесс, узнает местонахождение проблемы и предлагает способы улучшения учеба и обучение.

Мобильный, компактный и удобный для носки продукт позволит пациентам справляться с некоторыми заболеваниями, такими как эпилепсия, клиническая тревога, депрессия и другие, во время сна или во время полуденной медитации. «Как только мы узнаем, как контролировать и анализировать мозг, можно будет принять привычки образа жизни, которые помогут предотвратить различные атаки», — объясняет доктор Интратор.

После стадии клинических испытаний компания намерена разработать медицинский продукт и подать заявку на одобрение FDA.На следующем этапе цель состоит в том, чтобы повысить доступность продукта и использовать его в областях, связанных с аспектами образа жизни.

Neurosteer, так же, как Teliaz и другие компании, упомянутые в этом журнале, участвует в израильском павильоне Управления инноваций Израиля на крупнейшей в мире конференции по естественным наукам, которая проводится в этом году в Сан-Диего. Джонатан Коэн, представитель Департамента сотрудничества США и Израиля в области промышленных исследований и разработок, координирующий делегацию на съезд, отмечает, что израильский павильон привлекает большой интерес и внимание и что он ожидает, что компании проведут сотни встреч во время съезда. .«Eexperience доказывает, что участие в съезде очень продуктивно для привлечения инвестиций и развития коммерческого и технологического сотрудничества с американскими и другими партнерами, присутствующими на съезде», — говорит он.

Ненавязчивая амбулаторная ЭЭГ с использованием смартфона и гибких печатных электродов вокруг уха

Дебенер, С., Миноу, Ф., Эмкес, Р., Гандрас, К. и де Вос, М. Как насчет недорогой? маленькая и беспроводная ЭЭГ для прогулки? Психофизиология 49, 1617–1621 (2012).

Артикул Google ученый

Gramann, K. et al. Познание в действии: визуализация динамики мозга / тела у мобильных людей. Rev. Neurosci. 22 (2011).

He, B. et al. Грандиозные проблемы в картировании человеческого мозга: отчет семинара NSF. IEEE Trans. Биомед. Англ. 60, 2983 2992

Шредер, К. Э., Уилсон, Д. А., Радман, Т., Шарфман, Х. и Лакатос, П. Динамика активного восприятия и перцептивного отбора.Current Opinion in Neurobiology 20, 172–176 (2010).

CAS Статья Google ученый

Валле, Б. Г. До, Кэш, С. и Содини, С. Г. Беспроводное заушное устройство для записи ЭЭГ с беспроводным интерфейсом к мобильному устройству (iPhone / iPod Touch). Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 5952–5955 (2014), DOI: 10.1109 / EMBC.2014.6944984.

Лин, Ю.-П., Ван, Ю. и Юнг, Т.-П. Оценка возможности онлайн-декодирования SSVEP при ходьбе человека с помощью потребительской ЭЭГ-гарнитуры.J. Neuroeng. Rehabil. 11, 119 (2014).

Артикул Google ученый

Де Вос, М., Крузен, М., Эмкес, Р. и Дебенер, С. Спеллер BCI P300 с мобильной системой ЭЭГ: сравнение с традиционным усилителем. J. Neural Eng. 11, 036008 (2014).

ADS Статья Google ученый

Рейс, П. М. Р., Хебенстрейт, Ф., Габстайгер, Ф., фон Чарнер, В. и Лохманн, М.Методические аспекты измерения ЭЭГ и динамики тела при движении. Передний. Гм. Neurosci. 8, 156 (2014).

Артикул Google ученый

Квок, Р. Персональные технологии: передача данных по телефону. Nature 458, 959–961 (2009).

CAS Статья Google ученый

Stopczynski, A. et al. Смартфоны как карманные лаборатории: видение для мобильной визуализации мозга и нейробиоуправления.Int. J. Psychophysiol. 2014. Т. 91. С. 54–66.

Артикул Google ученый

Стопчински, А., Штальхут, К., Ларсен, Дж. Э., Петерсен, М. К. и Хансен, Л. К. Сканер мозга на смартфоне: портативная система нейровизуализации в реальном времени. PLoS One 9 (2014).

Никулин В. В., Кегелес Дж. И Курио Г. Миниатюрный электроэнцефалографический электрод для кожи головы для оптимального комфорта при ношении. Clin. Neurophysiol. 121, 1007–1014 (2010).

Артикул Google ученый

Bleichner, M. G. et al. Изучение миниатюрных электродов ЭЭГ для интерфейсов мозг-компьютер. ЭЭГ вы не видите? Physiol. Rep. 3, e12362 – e12362 (2015).

Артикул Google ученый

Looney, D. et al. Концепция записи в ухе: ориентированный на пользователя и носимый мозг мониторинг. IEEE Pulse 3, 32–42 (2012).

Артикул Google ученый

Кидмос, П., Looney, D. & Mandic, D.P. Слух вызывал отклики от записей Ear-EEG. Proc. Анну. Int. Конф. IEEE Eng. Med. Биол. Soc. EMBS 586–589 (2012), DOI: 10.1109 / EMBC.2012.6345999.

Myllymaa, S. et al. Новый набор электродов с трафаретной печатью для рутинной записи ЭЭГ у пациентов с измененным психическим статусом. in Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS 6724–6727 (2013), doi: 10.1109 / EMBC.2013.6611099.

Myllymaa, S. et al. Новый набор одноразовых электродов на лбу с отличным качеством сигнала и совместимостью с изображениями. J. Neurosci. Методы 2013. 215. С. 103–109.

Артикул Google ученый

Lepola, P. et al. Удобный набор электродов ЭЭГ для пациентов с измененным психическим состоянием. J. Clin. Монит. Comput. 1–9 (2015), DOI: 10.1007 / s10877-014-9652-9.

Каппенман, Э.С. и Лак, С. Дж. Влияние импеданса электрода на качество данных и статистическую значимость в записях ERP. Психофизиология 47, 888–904 (2010).

PubMed PubMed Central Google ученый

Kleffner-Canucci, K., Luu, P., Naleway, J. & Tucker, D. M. Новый гидрогелевый разбавитель электролита для быстрого применения датчиков ЭЭГ и расширенных записей. J. Neurosci. Методы 2012. Т. 206, с. 83–87.

CAS Статья Google ученый

Mathôt, S., Schreij, D. и Theeuwes, J. OpenSesame: графический редактор экспериментов с открытым исходным кодом для социальных наук. Методы исследования поведения 44, 314–324 (2012).

Артикул Google ученый

Delorme, A. & Makeig, S. EEGLAB: набор инструментов с открытым исходным кодом для анализа динамики ЭЭГ в одном исследовании, включая анализ независимых компонентов. J. Neurosci. Методы 134, 9–21 (2004).

Артикул Google ученый

Kothe, C.А. и Макейг, С. BCILAB: платформа для разработки интерфейса мозг-компьютер. J. Neural Eng. 10, 56014 (2013).

Артикул Google ученый

Фаркуар, Дж. И Хилл, Н. Дж. Взаимодействие между методами предварительной обработки и классификации для классификации потенциала, связанного с событием: Рекомендации по передовой практике взаимодействия мозга и компьютера. Нейроинформатика 11, 175–192 (2013).

CAS Статья Google ученый

Zich, C., De Vos, M., Kranczioch, C. & Debener, S. Беспроводная ЭЭГ с индивидуализированным расположением каналов позволяет эффективно тренировать воображение движения. Clin. Neurophysiol. (2014), DOI: 10.1016 / j.clinph.2014.07.007.

Кригескорте, Н., Симмонс, В. К., Беллгоуэн, П. С. Ф. и Бейкер, К. И. Циркулярный анализ в системной нейробиологии: опасности двойного погружения. Nat. Neurosci. 12. С. 535–540 (2009).

CAS Статья Google ученый

Мюллер-Пуц, Г.Р., Шерер, Р., Бруннер, К., Лееб, Р. и Пфурчеллер, Г. Лучше случайного? Более пристальный взгляд на результаты BCI. Int. Jouranl Bioelectromagn. 10, 52–55 (2008).

Google ученый

Хайн, Дж. И Дебенер, С. Повторное рассмотрение асимметрии поздних слуховых вызванных потенциалов. Clin. Neurophysiol. 118, 1274–1285 (2007).

Артикул Google ученый

Полич, Дж. Обновление P300: интегративная теория P3a и P3b.Clin. Neurophysiol. 118, 2128–2148 (2007).

Артикул Google ученый

Виола, Ф. К. и др. Полуавтоматическая идентификация независимых компонентов, представляющих артефакт ЭЭГ. Clin. Neurophysiol. 120, 868–77 (2009).

Артикул Google ученый

Альба, Н. А., Склабасси, Р. Дж., Сан, М. и Цуй, X. Т. Новый электрод для ЭЭГ, не содержащий препаратов.IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Англ. 18, 415–423 (2010).

Артикул Google ученый

Falco, C. et al. Установка электродов на кожу головы адгезивной пастой EC2 при длительном видео-ЭЭГ мониторинге. Clin. Neurophysiol. 116, 1771–1773 (2005).

Артикул Google ученый

Halder, S. et al. Слуховой необычный интерфейс мозг-компьютер для двоичного выбора. Clin.Neurophysiol. 121, 516–23 (2010).

CAS Статья Google ученый

Wolpaw, J. R. & McFarland, D. J. Управление двумерным сигналом движения с помощью неинвазивного интерфейса мозг-компьютер у людей. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 101, 17849–17854 (2004).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google ученый

Шеной, П., Крауледат, М., Бланкерц, Б., Рао, Р. П. Н. и Мюллер, К.-Р. К адаптивной классификации BCI. J. Neural Eng. 3, R13 – R23 (2006).

Артикул Google ученый

Кассон, А. Дж., Йейтс, Д. К., Смит, С. Дж. М., Дункан, Дж. С. и Родригес-Вильегас, Э. Носимая электроэнцефалография: что это, зачем она нужна и что с ней связано? IEEE Eng. Med. Биол. 44–56 (2010).

Использование обычных электродов ЭКГ для мониторинга глубины анестезии с использованием индекса состояния головного мозга: клиническое исследование в дневной хирургии | BJA: Британский журнал анестезии

Аннотация

Предпосылки

Соотношение затрат и выгод для мониторов глубины анестезии осложняется высокой стоимостью специально разработанных электродов ЭЭГ.Монитор индекса состояния мозга (CSI) принимает обычные электроды ЭКГ с защелкивающимися разъемами. Целью этого исследования было определить, могут ли стандартные электроды ЭКГ заменить более дорогие фирменные электроды ЭЭГ для монитора CSI.

Методы

Два идентичных монитора состояния мозга использовались одновременно во время анестезии севофлураном для артроскопии коленного сустава у 14 пациентов с ASA I – II. В одном мониторе использовались фирменные электроды ЭЭГ (Danmeter), а в другом — электроды ЭКГ (диагностические электроды ЭКГ 3M ™ Red Dot ™).Парные значения CSI записывались каждые две минуты. Глубина анестезии определялась клинически. Глубина седации оценивалась по шкале Observer’s Assessment of Alertness / Sedation (OAAS).

Результаты

Согласие между двумя измерениями оказалось высоким, средняя разница — 0,23, а общая систематическая ошибка повторяемости составила 6,6, и 153/163 пары (94%) находились в пределах 95% согласия. Никаких существенных различий в импедансе, шуме или артефактах замечено не было.Было отмечено большое совпадение CSI для каждого уровня шкалы OAAS; пациенты со значениями CSI от 40 до 50 ответили на лечение, тогда как пациенты, не ответившие на хирургическую стимуляцию, имели значения CSI до 75. Прямая стоимость одноразовых материалов снизилась с 4 до 0,50 евро на пациента при использовании обычных электродов ЭКГ.

Выводы

Переход с фирменных электродов ЭЭГ на обычные электроды ЭКГ общего назначения обеспечивает такую ​​же точность при примерно 10-й стоимости при измерении CSI во время дневной хирургии с использованием севофлурановой анестезии.

Большинство коммерческих мониторов глубины анестезии требуют использования дорогих запатентованных одноразовых электродов ЭЭГ. Монитор церебрального состояния (CSM ™, Danmeter A / S, Оденсе, Дания) — это новый небольшой портативный монитор глубины анестезии, который получает ЭЭГ от трех лобных электродов, но с разъемом, который позволяет использовать обычные электроды ЭКГ с защелкивающимися разъемами. . Индекс, рассчитываемый с помощью CSM ™, называется индексом состояния мозга (CSI). Одноразовые электроды, безусловно, являются основным фактором при любом расчете затрат и выгод от использования мониторов глубины анестезии.Thogersen и Ording ¹ показали несколько лет назад, что обычные электроды ЭКГ могут заменить фирменные электроды BIS в одной из первых версий мониторов BIS, хотя импеданс был выше. Более поздние версии как BIS, так и Entropy можно использовать только с фирменными электродами. CSM ™ позволяет подключаться к любому стандартному одноразовому электроду с помощью защелкивающегося соединителя.

В этом исследовательском исследовании использовались два CSM ™ одновременно, чтобы определить степень соответствия между CSI, измеренным с использованием набора обычных электродов ЭКГ, и CSI, измеренным с использованием запатентованных электродов, специально разработанных и проданных для использования с CSM ™.

Методы

Четырнадцать пациентов ASA I – II [средний возраст 53 (диапазон 21–64), вес 80 (55–100 кг), девять мужчин и пять женщин], которым проводилась плановая дневная хирургическая артроскопия коленного сустава под общей анестезией, были изучены после того, как они дали информированное согласие и одобрение было получено от местного этического комитета. Анестезию вызывали 0,1 мг фентанила с последующим введением пропофола в соответствии с клиническими потребностями. Анестезия поддерживалась севофлураном в свежем газе, состоящем из кислорода в воздухе 1: 1 литр мин. ^–1 .Всем пациентам была установлена ​​ларингеальная маска для дыхательных путей, и у них было спонтанное дыхание с периодической помощью при необходимости. Миорелаксанты не применялись. Анестезия севофлурана была скорректирована в соответствии с клиническими потребностями лечащим анестезиологом, который не участвовал в записи ЭЭГ.

Мониторинг

Два монитора CSI ™ использовались для регистрации CSI. Кожу лба и каждого сосцевидного отростка тщательно натирали наждачной бумагой и наносили на кожу одну каплю хлорида натрия перед установкой электродов.Использовались два набора из трех электродов: запатентованные композитные электроды, специально предназначенные для использования с CSM ™ (4 евро на пациента), или стандартные электроды ЭКГ с влажным гелем с защелкивающимися разъемами (диагностические электроды ЭКГ 3M ™ Red Dot ™, 3M Health Care; Нойс, Германия ; 0,50 евро на пациента). Они были применены в соответствии с инструкциями производителя, по одному на средней линии лба, еще один сбоку на лбу и один на сосцевидном отростке за ухом и подключен к монитору CSI.Каждый тип электродов был ограничен одной и той же стороной, а средняя линия была общей для обоих типов. После первоначального контроля импеданса электрода монитор вычисляет свой индекс из необработанных сигналов ЭЭГ с использованием алгоритма, основанного на анализе мощности отношения бета, альфа и бета-альфа в сочетании с оценкой коэффициента подавления всплесков. Индекс обновляется каждую секунду с задержкой усреднения примерно до 10 с.

Значения CSI регистрировались вручную одновременно каждые две минуты от перед индукцией до тех пор, пока пациенты не могли назвать свое имя и дату рождения.Пациенты были опрошены об осведомленности непосредственно перед выпиской. Все пациенты находились под наблюдением во время операции в соответствии со стандартами отделения (ЭКГ, неинвазивное кровяное давление и пульсоксиметрия).

Уровень седации оценивался каждую минуту в соответствии с оценочной шкалой Observer’s Assessment of Alertness / Sedation (OAAS) до потери реакции на стимуляцию: ²

• Оценка по OAAS 5: легко реагирует на имя, произносимое нормальным тоном.

• Оценка по OAAS 4: летаргическая реакция на имя, произнесенное нормальным тоном.

• Оценка OAAS 3: отвечает только после того, как имя назовут громко или неоднократно.

• Оценка OAAS 2: реагирует только после легкого толкания или встряхивания.

• Оценка по шкале OAAS 1: не реагирует на легкие толчки или тряску.

• Оценка OAAS 0: не реагирует на вредный раздражитель.

Статистика

Характеристики пациентов и результаты представлены в виде медианы (диапазон). Различия в согласии между попарными измерениями визуализировали с помощью графика Бланда-Альтмана и рассчитывали измерение совпадения. ^3,4 Использовались непараметрическая статистика, знаковый ранговый критерий Вилкоксона и Краскала – Уоллиса, когда это было необходимо. Значение P <0,05 считалось статистически значимым. Вся статистика была рассчитана на компьютере Macintosh с помощью StatView II. Способность CSI прогнозировать глубину седации оценивалась путем расчета прогнозируемой вероятности ( P _K ) с использованием настраиваемого макроса электронной таблицы PKMACRO, разработанного и предоставленного Смитом и его коллегами, ⁵ , и был использован метод складного ножа. для вычисления SE оценки.

Результаты

Анестезия и операция прошли без осложнений у всех пациентов, и не сообщалось об осведомленности или воспоминаниях.

Не было разницы ни во времени подготовки, ни в начальном тесте импеданса между двумя наборами электродов. В течение периода исследования не наблюдалось серьезных различий в потере качества сигнала или других артефактах между двумя изученными наборами электродов. Одновременные показания монитора, полученные с помощью обычных электродов ЭКГ, и показания, полученные от фирменных электродов ЭЭГ, дали 163 пары показаний у 14 пациентов с ASA I – II.

Средняя разница между парными показаниями у каждого отдельного испытуемого составила -0,28 со средним стандартным отклонением 2,9. Принимая во внимание все данные, согласие между двумя измерениями составило -0,23, а общая повторяемость, выраженная как среднее смещение, составила 6,6. Явных отклонений по абсолютным значениям не было (рис. 1). Сто пятьдесят три из 163 парных записей (94%) были расположены в пределах 95% согласия.

Рис. 1

График Бланда – Альтмана разницы между электродами ЭКГ и ЭЭГ относительно среднего значения электродов ЭКГ и ЭЭГ в 163 измерениях в исследовании.

Рис. 1

График Бланда – Альтмана разницы между электродами ЭКГ и ЭЭГ относительно среднего значения электродов ЭКГ и ЭЭГ в 163 измерениях в исследовании.

CSI имеет высокую прогностическую вероятность для OAAS ( P _K = 0,97 и se = 0,01). Взаимосвязь между показателями седативного эффекта CSI и OAAS для обычных электродов ЭКГ и собственных электродов CSI показала значительное совпадение (рис. 2a и b). Пациенты, которые все еще отвечали (OAAS 2), имели значения CSI как 40-50, тогда как пациенты, не реагирующие на токсическую хирургическую стимуляцию (OAAS 0), имели значения CSI до 75.

Рис. 2

CSI по отношению к оценке OAAS для электродов (а) ЭЭГ и (б) ЭКГ (специальные символы отражают перекрывающиеся точки данных).

Рис. 2

CSI относительно оценки OAAS для электродов (а) ЭЭГ и (б) ЭКГ (специальные символы отражают перекрывающиеся точки данных).

Прямая стоимость расходных материалов снижена с 4 евро до менее 0,50 евро при использовании обычных электродов ЭКГ вместо собственных электродов CSI.

Обсуждение

В этом исследовательском исследовании сравнивалось использование обычных электродов ЭКГ и собственных электродов ЭЭГ Danmeter при одновременном определении CSI с использованием двух идентичных CSM. Самый важный вывод заключается в том, что обычные недорогие самоклеящиеся электроды ЭКГ кажутся такими же надежными и эффективными, как почти в 10 раз более дорогие запатентованные электроды ЭЭГ, продаваемые производителем монитора. Во-вторых, хотя рассчитанная вероятность предсказать уровень седации очень хороша, тем не менее существует большое перекрытие значений CSI для каждого уровня седации / гипноза.CSI показал адекватную глубину анестезии для некоторых пациентов, которые ответили на хирургическую стимуляцию.

Развитие мониторов глубины анестезии было вызвано постоянной проблемой осведомленности во время анестезии. Однако разработка этих мониторов также имела тенденцию к повышению ожидаемых стандартов медицинской помощи до того, как они докажут свою полезность или рентабельность.

Исследования снижения осведомленности с использованием мониторов глубины анестезии дали противоречивые результаты.Экман и его коллеги ⁶ обнаружили снижение уровня осведомленности до 0,04% у наблюдаемых BIS пациентов с расслабленными мышцами по сравнению с историческим уровнем осведомленности 0,18%. Себель и его коллеги ⁷ не обнаружили никакой связи между использованием BIS и уровнем осведомленности в масштабном панамериканском многоцентровом исследовании. Однако это исследование не имело основной цели оценить влияние мониторинга BIS на уровень осведомленности. Myles et al. ⁸ показали снижение осведомленности среди пациентов с высоким риском: при стоимости одного применения в Австралии в 16 долларов США для обычного мониторинга BIS и количества, необходимого для лечения, в 138, стоимость предотвращения одного случая осведомленности очень высока. Пациенты из группы риска оценивались примерно в 2200 долларов США.

Было высказано предположение, что использование мониторов глубины анестезии имеет преимущества, поскольку делает титрование анестезии более индивидуализированным, «индивидуализированной анестезией». Рентабельность небольшого снижения прямых затрат на лекарства и 1-2 минут во время появления лекарств следует рассматривать с точки зрения затрат на мониторинг. Преобладающая стоимость большинства мониторов глубины анестезии приходится на одноразовые электроды ЭЭГ, как показано на примере экономической эффективности BIS. Мониторинг BIS снизил потребление анестетиков, но мониторинг увеличил прямые расходы, в основном из-за цены на специальные электроды для ЭЭГ. ⁹ Авторы обнаружили, что BIS в конечном итоге становится рентабельным, но только для более длительных процедур, когда снижение потребления анестетиков покрывает стоимость одноразовых электродов; время безубыточности составляло почти 5 ч для севофлурана и более 10 ч для пропофола. ⁹

Это исследование не первое, демонстрирующее, что электроды ЭКГ могут заменить электроды ЭЭГ для мониторов осведомленности. Тогерсен и Ординг показали, что, хотя электроды ЭКГ имели более высокий импеданс, они могли без проблем заменить электроды Zipprep, продаваемые с более ранними версиями мониторов BIS. ¹ Современные устройства BIS имеют разъемы, которые больше не позволяют использовать обычные электроды ЭКГ.

Конечно, у настоящего исследования есть ограничения. Следует иметь в виду, что сигнал ЭЭГ действительно намного меньше, чем сигнал ЭКГ, и поэтому требования выше для получения правильной электрической информации. Мы изучили только один вид электродов ЭКГ с влажным гелем и не можем описать точные электрические характеристики этих электродов.Исследование полностью клиническое; Никаких специальных исследований в отношении импеданса электродов ЭКГ не проводилось. Никаких различий не было замечено во время начальной фазы самопроверки для двух групп, и общие результаты обнадеживают с клинической точки зрения. Полученные индексы показали хорошее совпадение, и мы не смогли обнаружить каких-либо серьезных различий в отношении артефактов, потери сигнала или других технических проблем во время исследования. Мы включили в анализ Бланда – Альтмана значения как на этапах технического обслуживания, так и на этапах индукции и восстановления.Хотя набор данных из этого исследования содержит частично повторяющиеся измерения, данные считались независимыми как для вероятности прогноза, так и для теста Бланда – Альтмана. Для вероятности предсказания альтернативы повторных измерений не существует. Для теста Бланда – Альтмана анализ согласованности повторных измерений нелегко обработать со статистической точки зрения. Возможно, было бы точнее сосредоточить внимание на интраоперационном периоде, чтобы минимизировать вариабельность внутри субъекта. Однако мы убеждены, что наш вывод остается в силе.

Было показано, что CSM работает более или менее так же, как обычный BIS во время обычной анестезии. ^10,11 CSM кажется привлекательной альтернативой более дорогим мониторам BIS и Entropy, оба из которых имеют более высокую стоимость устройства и не имеют возможности использовать более дешевые одноразовые электроды ЭКГ.

Это исследование показало, что обычные электроды ЭКГ с защелкивающимися соединителями могут заменить специальные, более дорогие электроды ЭЭГ примерно за 10% стоимости при измерении CSI во время дневной хирургии с севофлураном.

Список литературы

1,.

Мониторинг биспектрального индекса: сравнение двух типов электродов

,

Анестезия

,

2000

, т.

55

(стр.

242

—

6

) 2« и др.

Достоверность и надежность оценки наблюдателем шкалы настороженности / седативного эффекта: исследование с внутривенным введением мидазолама

,

J Clin Psychopharmacol

,

1990

, vol.

10

(стр.

244

—

51

) 3,.

Статистические методы оценки соответствия двух методов клинических измерений

,

Lancet

,

1986

, vol.

1

(стр.

307

—

10

) 4,,,,.

Сравнение методов клинических измерений: стандарты отчетности для анализа Бланда и Альтмана

,

Anesth Analg

,

2000

, vol.

90

(стр.

593

—

602

) 5,,.

Измерение эффективности индикаторов глубины анестезии

,

Анестезиология

,

1996

, vol.

84:

(стр.

38

—

51

) 6,,,.

Снижение уровня осведомленности при использовании мониторинга BIS

,

Acta Anaesthesiol Scand

,

2004

, vol.

48

(стр.

20

—

6

) 7« и др.

Частота осведомленности во время анестезии: многоцентровое исследование в США

,

Anesth Analg

,

2004

, vol.

99

(стр.

833

—

9

) 8,,,,.

Мониторинг биспектрального индекса для предотвращения осведомленности во время анестезии: рандомизированное контролируемое исследование B-Aware

,

Lancet

,

2004

, vol.

363

(стр.

1757

—

63

) 9,,,.

Мониторинг биспектрального индекса ЭЭГ при анестезии севофлураном или пропофолом: анализ прямых затрат и немедленного восстановления

,

Acta Anaesthesiol Scand

,

1999

, vol.

43

(стр.

545

—

9

) 10,,,,.

Сравнительная оценка индекса состояния мозга и биспектрального индекса при целенаправленной инфузии пропофола

,

Br J Anaesth

,

2005

, vol.

95

(стр.

798

—

802

) 11,.

Монитор состояния мозга, новый маленький портативный монитор ЭЭГ для определения глубины анестезии: клиническое сравнение с биспектральным индексом во время дневной хирургии

,

Eur J Anaesthesiol

,

2006

, vol.

23

(стр.

208

—

12

)

© Правление и попечители Британского журнала анестезии 2007. Все права защищены. Для получения разрешений, пожалуйста, пишите на электронную почту: журналы[email protected]

EOG

Сбор биологических сигналов		EOG тесты> введение
		Запись движений глаз неподвижный предмет: электрод сравнения кладут на лоб, электроды располагаются на правом и левом висках для бокового глаза обнаружение движения (для обнаружения вертикального движения глаз можно также поместите электроды над и под глазом).Эта техника также является косвенный способ оценки отслеживания и сканирования визуальных целей.
Мы двигаем глазами постоянно во время нашей повседневной деятельности, чтобы наша линия взгляда указала на цель интерес. Чтобы вызвать движение глаз вдоль любой оси есть три антагонистических пары мышц, которые прикреплены к глобусу глаза.
Эти Наборы мышц функционируют, чтобы двигать глазом по горизонтали (слева или справа), вертикально (вверх против вниз) и торсионно (по часовой стрелке против против часовой стрелки). Существует четыре различных типа сопряженные движения глаз. Эти движения глаз падают на две конкретные категории: Движения глаз эта функция для стабилизации положения глаза в пространстве при движениях головы (Рефлекторные движения глаз). Движения глаз эта функция для перенаправления строки прицел следить за движущейся целью или уделить внимание новой интересующей цели (Произвольные движения глаз).
Техника: Электроокулография (ЭОГ)
		В 1920-х гг. было обнаружено, что путем размещения электроды на коже в области глаз, можно было регистрировать электрическую активность, которая изменяется синхронно с движениями глаза в голова.Первоначально считалось, что эти потенциалы отражали потенциалы действия в мышцы, отвечающие за движение глаз на орбите.
		Однако сейчас все согласны с тем, что эти электрические потенциалы генерируются постоянная разность потенциалов, которая существует между роговицей и глазным дном (потенциал роговицы и сетчатки, 10-30 мВ: роговица положительный).
Это разность потенциалов создает электрическое поле в тканях, окружающих глаз . Как глаз вращается, вектор поля вращается соответственно. Следовательно, движения глаз могут быть обнаруживается путем размещения электродов на коже в область головы вокруг глаз. Вертикальный движения глаз лучше всего измерять по размещая электроды на крышках, при этом горизонтальные движения глаз лучше всего измерить размещение электродов на внешнем уголке глазного дна ( кость на стороне глаза).
Ограничения Техники
лежащее в основе предположение этого метода записи движения глаз заключается в том, что движение электрическое поле в проводящих тканях окружение глаза связано, в простом (обычно считается линейным) путь к движения самого глаза.Из-за неоднородность этих тканей и формы окружающие их ткани, это может быть только приближение к биологической реальности. Тем не мение, для горизонтальных движений глаз в диапазоне 30 градусов, измеренный потенциал предполагается равным быть линейным по отношению к действительному движению глаза в орбита. Разрешение ЭОГ считается равным быть около 1 градуса.Потому что это относительно простая техника, EOG все еще широко используется клинически для проверки движений глаз у пациентов.
Для a фиксированное положение глаз, ЭОГ далеко не постоянна по величине, но может зависеть от ряд внешних факторов. Эти факторы включают шум между электродами контакты и кожа метаболический состояние тканей (pO2, pCO2 и температура) визуальный стимуляция сокращение мышц лица Кроме того, записанный EOG, особенно для вертикального глаза движений, довольно чувствительна к движениям веки.Таким образом, существует ряд внешние факторы, которые могут усложнить интерпретация EOG, и по этой причине EOG считается очень чувствительным к артефактам. Значительные артефакты, которые можно введены через контакт между контакты электродов и кожа могут быть минимизированы за счет уменьшения сопротивления между электродами и кожа.
Чтобы перейти к следующему разделу, EOG-процедура, нажмите здесь

«Гайки и болты» успешной записи ЭЭГ

«Гайки и болты» успешной долговременной записи ЭЭГ

Имея на выбор множество продуктов для ЭЭГ и методов их применения, как сделать лучший выбор для вас и вашего пациента?

В этом месяце Tech Tip вы увидите необходимых расходных материалов и передовой опыт методы применения , которые помогут вам каждый раз добиваться успеха в исследовании ЭЭГ!

Расходные материалы

• Электроды —

  • Чашки — Чашки доступны из нескольких различных металлов.Рекомендуются электроды из серебра / хлорида серебра или золотые чашечные электроды из-за их превосходных записывающих свойств. Когда кожа подготовлена ​​надлежащим образом, они позволяют получить низкий импеданс.

    Доступны два типоразмера чашек —

    • 6 мм — Обычно используется для недоношенных детей и головок с окружностью менее 40 см.
    • Золотой чашечный электрод 10 мм — Обычно взрослые люди и голова с окружностью более 40 см.
  • Самоклеящийся предварительно зашитый — Содержит гель серебра / хлорида серебра.

• Препарат для кожи — Абразивный препарат, используемый для снижения импеданса соединения электрода путем очистки области, на которую будет накладываться электрод, от масел, высушенной кожи и легкого истирания кожи. Доступно несколько торговых марок, таких как Nuprep, Lemon Prep, Skin Pure и т. Д.

• Проводящая паста — Служит средством для прикрепления электродов к коже головы и для обеспечения снижения контактного сопротивления на границе раздела электрод-кожа.Примеры включают Ten20 и Elefix. EC2 Electrode Cream также является проводящей пастой, но для долгосрочного мониторинга мы используем ее больше из-за ее адгезионных, а не проводящих свойств.

• Аппликаторы ватные палочки — для нанесения препарата для кожи.

• Прицепная марля — для обертывания головы после закрепления электродов.

• Карандаш для смазки / фарфор маркер — для маркировки головы при измерении электрода.

• Рулетка (тканевая или бумажная) — для измерения головы.

• Марлевые квадраты или ватные шарики — можно использовать, чтобы покрыть отдельные электроды и помочь им оставаться на месте.

• Лента — Шелковая, пластиковая или лента Hepafix. Hepafix имеет тенденцию держаться плотно и обычно является предпочтительной лентой для крепления электродов к коже. Также хорошо подойдет шелковая лента. При длительных экзаменах следует избегать бумажной ленты.

Приложение

• Измерьте головку в соответствии с международной системой размещения электродов 10/20 и отметьте места размещения электродов знаком «X», используя жирный карандаш / фарфоровый маркер. Обратитесь к онлайн-литературе или другим публикациям за конкретными инструкциями по измерению напора в соответствии с системой размещения электродов International 10/20.

• Наложите электроды на кожу головы по системе 10/20.
  • Подготовьте отмеченные места с помощью средства для подготовки кожи. — Используя аппликатор с ватным наконечником, нанесите небольшое количество препарата на центр X, протрите это место несколько раз в одном направлении.Вытирание в одном направлении удаляет омертвевшие клетки кожи и масла, оказывает бережное воздействие на кожу. Продолжайте готовить все отмеченные места.
  • Наложите электроды на кожу головы — Наполните чашку пастой до небольшого переполнения. Прижмите чашку к подготовленному месту, осторожно надавливая вниз (немного пасты может просочиться из боковых сторон чашки и из отверстия в центре чашки). Накройте электрод небольшим марлевым квадратом или кусочком ваты (разрежьте марлевую салфетку на квадраты размером 1 x 1 дюйм, накройте прикрепленный электрод).Фронтальные электроды или любые электроды, расположенные на участке, где нет волос, можно закрепить шелком или медицинской лентой Hepafix.

Tip – Ten20 или паста Elefix сохнут не так быстро, как другие пасты. Поместите Ten20 / Elefix в чашку электрода, а затем нанесите пасту EC2 на электрод. Это поможет электроду оставаться в безопасности. EC2 сильно сохнет, чтобы удерживать электрод на месте, в то время как паста Ten20 / Elefix остается податливой и проводящей для более длительных записей.

• Вставьте электроды в Trackit .