Электроэнцефалограф — это медицинский прибор, предназначенный для регистрации биоэлектрической активности головного мозга. С его помощью врачи получают электроэнцефалограмму (ЭЭГ) — графическое отображение электрических сигналов, генерируемых нейронами. Этот метод диагностики играет ключевую роль в неврологии, психиатрии и нейрофизиологии.
Устройство и основные компоненты
Конструкция электроэнцефалографа представляет собой комплекс взаимосвязанных узлов, объединенных в общий корпус. К основным компонентам относятся:
- Коммутатор отведений: выполняет функцию многопозиционного переключателя, направляющего сигналы от электродов к усилителю. Современные аппараты используют электронные или программные коммутаторы, что ускоряет и автоматизирует процесс записи.
- Усилитель биопотенциалов: критически важный элемент, так как сигналы мозга крайне слабы. Он усиливает их до уровня, пригодного для регистрации. Чувствительность современных приборов достигает 0.2–1 мкВ/мм.
- Регистрирующее устройство: фиксирует усиленные сигналы. В современных аппаратах для этого используются перьевые, струйные чернильные или термические методы записи на специальную бумажную ленту. Скорость движения ленты обычно составляет 15, 30 или 60 мм/с.
- Устройство калибровки: встроенный генератор сигналов известной амплитуды (от 20 до 5000 мкВ), необходимый для точной количественной оценки амплитуды волн на ЭЭГ.
Электроды: типы и применение
Электроды, наряду со стимуляторами (световыми и звуковыми), являются ключевыми элементами системы отведения сигналов. Их основная задача — обеспечить надежный контакт с кожей головы или непосредственно с тканью мозга для снятия биопотенциалов.
Существует несколько типов электродов, каждый из которых предназначен для конкретных задач:
- Накладные (мостиковые): самые распространенные в клинической практике. Крепятся на голове с помощью резиновых шлемов-сеток.
- Игольчатые: используются для экспресс-диагностики, например, при тяжелых черепно-мозговых травмах.
- Кортикографические и имплантируемые (долгосрочные): применяются во время нейрохирургических операций для регистрации активности непосредственно с коры головного мозга.
- Электроды специального назначения: имеют особую форму для исследования базальных отделов мозга, например, вводятся через носовые ходы.
Для обеспечения минимального переходного сопротивления и низкого напряжения поляризации электроды изготавливают из антикоррозийных материалов, таких как серебро или его сплав с хлоридом серебра. Качественный контакт достигается с помощью специальной электродной пасты, которой обрабатывают кожу головы, предварительно обезжиренную.
Историческая справка и эволюция прибора
История электроэнцефалографии началась в 1913 году, когда российский физиолог В.В. Правдич-Неминский впервые зарегистрировал электрические колебания с обнаженного мозга собаки, используя струнный гальванометр. Это открытие стало важной предпосылкой для создания прибора.
Первую запись биотоков головного мозга человека удалось получить немецкому психиатру Гансу Бергеру в 1928 году. Для этого он использовал иглы в качестве электродов. Дальнейшее развитие электроэнцефалографов было неразрывно связано с прогрессом в электронике, что привело к созданию многоканальных, высокочувствительных и автоматизированных систем.
Проведение исследования и современные возможности
Процедура электроэнцефалографии безопасна, безболезненна и обычно длится 20–25 минут. Для получения качественной записи важно минимизировать помехи. Исследование проводится в звуко- и светоизолированном помещении. Пациент находится в расслабленном состоянии — сидя в удобном кресле или лежа на кушетке с закрытыми глазами.
Современные электроэнцефалографы оснащены эффективными частотными фильтрами (например, на 15, 30, 75 Гц) и системами подавления сетевых помех, что делает использование специальных экранированных камер менее обязательным.
По числу параллельно записываемых каналов приборы делятся на 8-, 16- и 32-канальные, причем 8- и 16-канальные модели наиболее распространены в клиниках. Современные аппараты часто комплектуются дополнительными датчиками, позволяющими одновременно с ЭЭГ регистрировать электрокардиограмму (ЭКГ), электромиограмму (ЭМГ) или кривые дыхания.
Сегодня развитие электроэнцефалографов идет по пути дальнейшей автоматизации управления, цифровой обработки сигналов и интеграции с компьютерными системами на базе микропроцессоров и микро-ЭВМ, что расширяет их диагностические возможности.