Referenzsignal bei EEG-Messung

Bei der Durchführung eines EEG werden mehrere Elektroden auf der Kopfhaut platziert, um die elektrische Potentialdifferenz zwischen diesen Stellen und einer Referenz zu messen. In der unipolaren Konfiguration ist die Referenz oft das Signal an einer anderen Elektrode (und ist allen Messelektroden gemeinsam) oder ein Durchschnitt aller Messelektroden. In der bipolaren Konfiguration ist die Referenz spezifisch für jede Messelektrode (und ist oft eine andere Elektrode, die sich in der Nähe befindet). Beispiele finden Sie hier und hier .

Fragen:

  1. Warum können wir für die unipolare Konfiguration nicht einfach die Erde als Referenz verwenden, anstatt eine Referenzelektrode zu haben oder einen Durchschnitt von Messungen an allen Elektroden durchzuführen?
  2. Würden wir bei der bipolaren Konfiguration nicht sehr niedrige Spannungen messen, wenn die Elektroden zu nahe beieinander liegen, da ein Großteil des an einer Elektrode erscheinenden Signals auch von der anderen aufgenommen würde?

Antworten (1)

Warum können wir für die unipolare Konfiguration nicht einfach die Erde als Referenz verwenden, anstatt eine Referenzelektrode zu haben oder einen Durchschnitt von Messungen an allen Elektroden durchzuführen?

Die Masse hat eine andere Funktion als die Referenz. Die Referenz ist die Elektrode, gegen die die Spannung aufgezeichnet wird; Eine Spannung ist eine Potentialdifferenz, also brauchen Sie zwei Elektroden. Die Masse wird für die Gleichtaktunterdrückung verwendet. Der Hauptzweck der Erdung besteht darin, Stromleitungsrauschen daran zu hindern, die interessierenden kleinen Biopotentialsignale zu stören (Quelle: Biopac ).

Würden wir bei der bipolaren Konfiguration nicht sehr niedrige Spannungen messen, wenn die Elektroden zu nahe beieinander liegen, da ein Großteil des an einer Elektrode erscheinenden Signals auch von der anderen aufgenommen würde?

Ja. Je geringer der Abstand, desto besser die Unterdrückung unerwünschter Signale. Damit riskierst du aber auch, das Baby mit dem Bade wegzuschütten.

Danke für deine Antwort, @AliceD. Warum kann Masse nicht sowohl zum Unterdrücken eines gemeinsamen Signals als auch als Referenz verwendet werden? Wenn beispielsweise Masse und das Signal einer EEG-Leitung in den invertierenden bzw. nicht invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers eingespeist würden, wäre der Ausgang nicht die Differenz zwischen Leitung und Masse mit dem Gleichtaktsignal (wie 60 Hz-Rauschen) stark gedämpft/entfernt? Oder ist es wichtig, eine Referenzelektrode zu haben, um Artefakte aufzunehmen, die auf allen Elektroden, aber nicht auf dem Boden erscheinen?
Die Referenz wird von der Aufzeichnungselektrode subtrahiert. Der Boden wird für beides genutzt
Der Verstärker könnte das Signal so aufzeichnen: Signal = (electrode - ground) - (reference - ground), was sich vereinfacht zu Signal = electrode - ground - reference + ground.. und dann sieht man, dass das Massesignal verschwindet (der Gleichtakt wird abgelehnt):Signal = electrode - reference