Количественный анализ ЭЭГ с приходом компьютерной обработки довольно широко применяется для анализа электрической активности головного мозга. Результаты вычислений обычно могут отображаться в виде таблиц, графиков или топографических карт. В данном материале я кратко расскажу о том, как рассчитываются и отображаются топографические карты распределения электрической активности по поверхности головы.
Топографическое картирование
Давайте подробнее рассмотрим инструмент топографического картирования. Чтобы эффективно им пользоваться, необходимо четко представлять, как он работает и какие данные мы видим на топографической карте.
Итак, для примера давайте рассмотрим топографическую карту полной мощности спектра для альфа-ритма. В первую очередь для построения карты нам необходимо рассчитать полную мощность спектра в альфа-диапазоне по каждому отведению. Затем, зная расположение электродов на голове (по международной системе "10-20%"), мы можем методом интерполяции рассчитать значения мощности альфа-диапазона в каждой точке на голове. После этого, применив палитру цветов, в которой каждому значению мощности соответствует определенный цвет, мы можем построить цветную карту мощности.
Вот пример топографической карты мощности альфа-ритма с выведенными значениями под каждым электродом:
Цветовая палитра может быть задана произвольно по усмотрению пользователя, например, она может состоять только из двух цветов:
Из представленной карты четко видно, что индекс альфа-ритма достигает максимальных значений (до 81,2 %) в затылочных отведениях.
Полученную топографическую карту можно представить как в двумерном, так и в трехмерном виде:
Для чего применяется топографической картирование
А теперь давайте сравним одни и те же результаты вычисления, представленные в табличном виде и на топографической карте. Возьмем для простоты индекс альфа-ритма, рассчитанный по результатам полной спектральной мощности, как отношение площади под графиком мощности спектра в альфа-диапазоне к площади под графиком мощности всего частотного диапазона.
Если внимательно просмотреть весь столбец с рассчитанными индексами альфа-ритма по каждому отведению, то можно сделать вывод, что альфа-ритм сосредоточен в затылочной области, а его максимум в 65.7% достигается в отведении O2-A2. Минимальное же значение 4.9% зафиксировано в лобном отведении Fp2-A2.
Теперь те же результаты расчета представим на топографической карте.
Достаточно беглого взгляда на такую карту, чтобы увидеть и оценить распределение индекса альфа-ритма по поверхности головы. По цветовой шкале под картой можно оценить какому цвету соответствуют какие значения. Видны минимальное и максимальное значения картируемого параметра.
А для более точного понимая значений картируемого параметра, их можно вывести на карту. В этом случае рассчитанные значения будут отображаться для каждого отведения.
Таким образом, на топографической карте можно представить любой рассчитанный параметр электрической активности головного мозга.
Литература и полезные материалы:
- ЭЭГ-ТМС.