Evokované potenciály
Ve zkratce:
- umožňují nám sledovat odezvu mozku na určitou
stimulaci senzorického systému (například ve formě
záblesků, zvuků, elektrického podráždění nervu a
podobně)
- způsob snímání je stejný jako pro běžné EEG, v
signálu ale hledáme jiné informace - liší se způsob
zpracování
- referenční elektroda většinou za uchem
- hlavní tři druhy: zrakové, sluchové, somatosenzorické
Vlastnosti signálu, rušení
- amplituda užitečného signálu: 0,0nic až jednotky µV
- měření jednoho stimulu většinou < 1 sekunda, vzorkovací
frekvence pro VEP a SEP do 1 kHz, pro BAEP raději víc
- ztrácí se ve spontánní aktivitě, šumu a jiných, nehodou
zaznamenaných biosignálech, proto je nutné stimulovat
opakovaně a užitečnou složku získat průměrováním (počet
opakování může jít někdy až do tisíců)
- alternativně je někdy možné získat užitečné složky
signálu pomocí různých matematických zvrhlostí jako např.
analýza hlavních komponent (použivá se k dekorelaci
signálu)
- hodnotí se celková latence, velikost jednotlivých vln a
poměry mezi nimi, vzdálenosti vrcholů a případně jejich
počet
Zrakové EP
(VEP)
- stimulace pomocí záblesků, nebo střídajícího se vzoru
(např. šachovnice), snímá se většinou na zátylku
- zaznamenávají se se úseky délky cca 400 ms od
stimulu
Zrakové EP
- vlna C1 (možná N75?):
- prý že první vlna jakéhokoliv visuálního stimulu
- 65 až 90 ms od stimulu
- polarita a síla závisí na tom, kde v zorném poli došlo
ke stimulu
- v podstatě zůstává pro určitý stimul vždy stejná
- vlna P1 (P100):
- první pozitivní vlna
- vrchol cca 100 ms (80-130) od stimulu
- max. 115 ms do 60 let, pak až 120/125 (ženy/muži)
- amplituda je vyšší, pokud stimul nastane v oblasti,
na kterou testovaný soustředí pozornost
- jen malý vliv umístění stimulu
Zrakové EP
- vlna N1:
- první negativní vlna
- 100 - 150 ms od stimulu
- opět se projevuje silnější signál na opačné straně
hlavy, než ze které v zorném poli přišel stimul
- stejně jako P1 vázána stupněm pozornosti
- vlna P300:
- v podstatě nastává v okamžiku, kdy je zpracování
stimulu mozkem dokončeno - to znamená, že cokoliv
vám prolítne před očima, je nejméně po prvních 300
milisekund UFO
- (neplatí jen pro VEP, ale obecně pro všechny
evokované potenciály)
Zrakové EP
- využití VEP:
- potvrzení slepoty u nemluvňat / zvířat
- ověřování různých kvalit zraku
- možné příčiny opoždění odezvy: optická neuritida
(zánět zrakového nervu), roztroušená skleróza, nádor
tlačící na oční nerv, ...
Poznámka:
Značení je divné, většinou všude spíš narazíte na sérii
N75, P100 a N135 (značí se podle času, kdy dosahuje vlna
vrcholu), C1 vlnu jsem ani v žádném grafu značenou neviděl
Sluchové kmenové EP
(BAEP)
- stimulace pomocí zvuku cvaknutí, nebo určitého tónu
- původ v oblasti mozkového kmene; snímá se většinou na
temeni hlavy
- série vln během 10 ms, 5 základních vln (I - V) nás zajímá
- velmi slabé, potřebný počet vzorků někdy až 2000
Sluchové kmenové EP
- využití BAEP:
- celý tento „systém” je velmi odolný, výrazné změny
může vyvolat až požkození struktur mozkového kmene, ani
anestezie nezpůsobuje vyšší latence jako u VEP
- nejčastěji je spolu s VEP a SEP použit při diagnóze
roztroušené sklerózy
- nádor v mozkovém kmeni může způsobit zvýšení
prodlev mezi jednotlivými vlnami asi u 85 % takto
nemocných (vlna V celkově opožděna, I-V se u obou uší liší
o víc jak 0.2 ms)
- prodloužení vln III a VI a zvýšení N100 je spojeno s
migrénou (N100 reaguje výrazněji i u běžné bolesti hlavy)
- v komatu značí absence odezvy velmi malé šance
- zpoždění P300 vlny naznačuje Alzhaimerovu chorobu
Společné rysy
Později se objevující vlny jsou pro VEP a AEP v podstatě
stejné
- P200: 150 - 275 ms, spojena už spíše s významem
stimulu než jeho formou / zdrojem
- N200: 200 - 350 ms, podobně jako P200
- P3: 300 - 600 ms, asociována s konkrétní reakcí na
stimul /uvědoměním si stimulu osobou
- N400: 250 - 500 ms, může se vázat např. na
rozpoznání slova, známé tváře, obrázku, jiného zvuku, ..
Somatosenzorické EP
(SEP)
- stimulace hmatem nebo elektřinou
- délka stimulu 2 - 300 ms, frekvence opakování
většinou do 3 Hz
- snímá se z různých míst v závislosti na tom, kterou
část těla máme v plánu stimulovat
- běžný průběh
P1 N1 P2 N2 P3 N3
16 ms 20 ms 28 ms 33 ms 43 ms 50 ms
- nejčastější využití:
- při operacích: páteře - neustálá kontrola; mozku mapování
oblastí mozku k odpovídajícím částem těla
- zpoždění signálu při roztroušené skléróze
Další EP
- steady-state EP - zkoumání ustáleného stavu při
periodické stimulaci, zkoumají se hlavně frekvenční
složky a amplituda, zaznamenávají se většinou rovnou
z EEG prohnaným low-pass filtrem
- jiná varianta VEP: postupné přechody (šachovnice
jednak může postupně měnit velikost políček z
maličkých na obrovské, které opět budou mozek
stimulovat trochu jinak, ale barvy se také můžou střídat
plynule „v rytmu sinusovky”), ke 4x zvýšení odstupu od
šumu stačí například jen 16 vzorků ke zprůměrování,
hodí se tak například pro měření u malých dětí
.