뇌파 전극과 배치

뇌파 전극(EEG electrode) 

 

기본적으로 뇌파검사를 하기위해서 머리에 붙이는 전극이 필요합니다. 일명 두피전극(scalpe electrode)이라고 합니다. 전극(electrode)은 인체에서 유래하는 뇌 전기신호를 기록 할 수 있도록 해주고 피검자와 기계를 이어주는 중간매체입니다.  또한 어떤 극성을 띄지 않는 비극성 물질로 은(Ag/AgCl) 또는 금(Au)으로 만들어져 있습니다. 

 

일반적으로 전극 안쪽에 액체로된 전해질 물질(electrolyte)이나 전극풀(paste)을 채울 수 있도록 컵 모양으로 되어있어서 cup electrode라고 하고 직경은 약 10mm 입니다. 이 전극을 이용해 서로 다른 극성을 가지는 두개의 층 간에 발생하는 이온의 흐름을 파악할 수 있고 두 층 사이에 전압이 발생하면 옴의 법칙에 따라 두피와 전극사이에 전류가 발생합니다. 파형을 안정적으로 기록하기 위해 비극성 물질인 은이나 금으로 된 것이어야 하고, 기록하고자 하는 뇌파 주파수에 영향이 없어야 합니다.

임피던스(imdedance)

 

뇌파를 기록할 때 또한 중요한 것이 저항입니다. 그래서 전극과 두피사이에 저항을 유발하는 각질과 같은 것을을 잘 제거해야하고 두피에 바르는 전극풀 또한 두피와 전극에 잘 접촉이되도록 세심하게 붙이는 작업이 필요합니다. 저항값이 높을수록 잡파의 혼입이 심해 순수한 전기신호를 기록하기 어렵기 때문에 5키로옴 이하로 유지하는 것이 좋습니다. 저항을 낮추기 위한 방법으로 전극을 부착하기 전에 skin preparing agents를 바르고 면봉으로 문지릅니다. 저항이 낮을 수록 뇌파는 잘 기록되지만 저항을 낮춘다고 너무 강하게 문지르면 피부 찰과상이 생길 수 있어 적당히 해야합니다. 두피에 바르는 전극풀 페이스트는 고전도성을 위해 높은 염화나트륨, 염화 칼륨과 같은 성분으로 구성되어있고 약간의 끈적임이 있고 로션보다는 되고 딱풀보다는 물렁한 정도의 크림입니다. 전극풀도 적당량을 도포해야 파형이 잘 기록됩니다. 전극풀을 너무 많이 바르거나 땀이 나는경우 풀이 체온에 녹아 번지면서 다른 전극에 닿는경우 salt bridge 현상으로 뇌파가 저진폭 또는 flat으로 기록됩니다. 

 

전극배치(electrode placement)

 

뇌파 전극은 일정한 규칙에 의해 구성되어있고 이 규칙은 1952년 국제 뇌파학회에서 권장한 표준배치법으로 국제 10-20법(international 10-20 system) 입니다. 머리의 앞뒤 양옆의 4개의 기준점으로 코뿌리점(nasion), 뒤통수점(inion), 양쪽 귓바퀴 바로앞에 귀바퀴점(preauricular points)을 기준으로 하고 이 4개의 기준점의 거리로부터 10% 또는 20%의 비율로 분할한 위치에 전극을 배치하는 방법입니다. 총 21개의 전극을 배치하는 것이 국제룰이지만 여기에 접지전극(ground)과 안구의 움직임을 보기 위한 양쪽의 EOG와 뇌 기저부의 뇌파를 기록하기위해 FT9, FT10 그리고 심전도와 RSH(right sholder) 를 포함하면 약 27개의 전극을 부착합니다. 

 

Fp	frontalpolar /  prefrontal
F	frontal
C	central
P	parietal
O	occipital
A	auricular
Z	cental saggital line (Fz, Cz, Pz)

 

international 10-20 system을 기준으로 홀수는 전극이 대뇌 반구의 왼쪽이고 짝수는 오른쪽에 배치합니다. 배치도의 가운데 Fz, Cz, Pz를 기준으로 멀어질 수록 숫자가 커지고 가까워 질수록 작아집니다. 

접지 전극은 220V전력을 사용하는 전자기기에서 발생하는 교류전류인 60Hz artifact를 제거해주는 기능을 하고 일반적으로 Fp1과 Fp2 사이에 위치 시킵니다. 이외에도 잡파제거를 위해 의료 전용전력에 접지를 더하거나 환자의 몸이나 침대 또는 주변의 기계들에 추가적으로 접지를 설치해서 잡파를 제거하면 원활하게 검사할 수 있습니다. 

 

international 10-20 system → modified 10-20 system

 

변형 10-20법

 

변형 10-20법(modified 10-20 system)은 국제 10-20보다 전극배치의 이름을 합리적으로 정하고 10-20 system의 명명법을 10-10 system과 동일하게 바꾸면서 같은 선상의 전극은 동일한 번호를 갖도록 바뀌었습니다.

T3, T4는 → T7, T8 로 T5, T6은 →  P7,P8 로 바뀌 었고 새로운 standard montage로 F9, F10, T9, T10 , P9, P10 또는 FT9, FT10을 추가로 배치하는 것이 추가되었습니다.

접지 전극이 Fp1과 Fp2사이에 있다고 생각하고 O1과 O2사이에 가상의 Oz가 있다고 가정했을때 한쪽 반구를 보면 접지와 Fp1사이가 10%, Oz와 O1사이가 10%이고 나머지 구간이 20%씩 차이가 난다고 생각하고 그 퍼센트를 더하면 정확히 100%가 나옵니다. 따라서 양쪽 반구는 200%인 것입니다.