목차
1. Technical artifacts(기술적인 아티팩트)
2. Encironmental artifacts(환경에 의한 아티팩트)
2-1. Electromagnetic interference (전자기장 간섭)
2-2. electrostatic induction (정정기 유도)
2-3. 환경에 의한 아티팩트를 줄이거나 제거하기 위한 방법
3. 뇌파 검사 시 아티팩트를 이용한 유용한 정보
4. 아티팩트가 없는 기록을 위한 환경
1. Technical artifacts(기술적인 아티팩트)
- 비대칭적인 전극 배치: 전극이 대칭적으로 배치되지 않아 신호의 품질이 낮아지는 문제입니다.
- 다른 채널의 설정 오류: 각 채널의 설정이 잘못되면 전체 시스템의 성능이 저하될 수 있습니다.
- 전극 임피던스의 불균형: 전극의 임피던스가 서로 다르면 검사가 잘 이루어지지 않고 교류 인공물이 기록될 수 있습니다.
EEG(뇌파)의 Artifact 5
※ 아래의 그림은 Photic 아티팩트 입니다.
빛 자극 장치(Photic stimulator)는 뇌파 연구에서 뇌파를 유발하고 증폭하기 위해 사용되는 기기입니다. 이 장치는 일정한 간격으로 광형 및 인적 세기를 변화시켜 뇌파를 자극하며, 이를 통해 특정 주기성 뇌파를 인공적으로 유발할 수 있습니다.
그러나 빛 자극 장치는 때로 뇌파 기록에서 아티팩트를 유발할 수도 있습니다. 예를 들어, 빛 자극 장치가 생성하는 광 형태가 너무 크거나 강도가 너무 강하면 뇌파 측정에서는 빛 자극에 의한 아티팩트가 나타날 수 있습니다. 이는 뇌파 분석의 정확성을 저해할 수 있으므로, 빛 자극 장치의 설정이나 광형, 강도 등을 적절하게 조절해주는 것이 중요합니다.
※ 아래의 그림은 Fp2와 O2 전극의 위치가 바꼈을 때의 아티팩트 입니다.
Fp2와 O2 전극의 위치를 바꾸는 것은 전극 배치를 바꾸는 것입니다. 이는 뇌파 신호가 기록되는 위치를 변경하는 것으로, Fp2와 O2는 각각 머리의 전방과 후방에서 측정되는 전극입니다.
전극 배치의 변경은 뇌파 신호의 형태와 특성에 영향을 미칩니다. Fp2와 O2 전극은 각각 전두 및 사각회와 관련된 뇌파 신호를 측정하기 위해 사용되며, 전극 배치를 변경하면 뇌파 신호의 분포 및 측정 위치가 바뀝니다. 따라서 전극 배치 변경은 뇌파 분석 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.
또한, Fp2와 O2 전극의 위치를 서로 바꾸면 대칭적으로 배치된 전극이 아니므로 뇌파 분석에서 비대칭적인 신호를 유발할 수 있습니다. 이는 뇌파 분석의 정확성을 저해할 수 있으므로 전극 배치를 변경할 때는 적절한 전극 배치 방법을 선택하고 이를 신중하게 적용해야 합니다.
※ 아래의 그림은 AC artifact 입니다.
AC artifact는 뇌파 측정 시 전원 주파수(AC 주파수)인 50Hz 또는 60Hz와 같은 주파수에서 발생하는 아티팩트를 의미합니다.
이러한 주파수는 전원 및 전기 기기로부터 유입되는 외부 전자기장의 영향으로 인해 발생합니다.
60Hz artifact는 전원 주파수가 60Hz인 지역에서 발생하는 AC artifact의 한 종류입니다. 이러한 아티팩트는 전기적인 노이즈로 인해 뇌파 신호에 영향을 미칩니다. 따라서 뇌파 분석에서는 이러한 아티팩트를 제거해야 합니다.
또한, 전극 임피던스가 25kΩ 이상인 경우, 뇌파 신호의 측정에 영향을 미치는 AC artifact가 발생할 수 있습니다. 이는 전극과 피부 사이의 저항이 높아서 발생하는 것으로, 전극을 피부에 잘 붙이지 않거나 전극의 표면이 더러워지거나 마모되면 전극 임피던스가 증가할 수 있습니다. 이는 뇌파 측정에서 신호의 질을 저하시키므로, 전극의 접촉 및 표면 상태를 꾸준히 관리하고 전극 임피던스를 최소화해야 합니다.
2. Encironmental artifacts(환경에 의한 아티팩트)
- 환경 아티팩트는 뇌파 신호를 측정하는 장비 주변에서 발생하는 외부 요인으로 인해 발생하는 아티팩트를 말합니다. 이러한 아티팩트는 기술자가 쉽게 제어할 수 없기 때문에 불편합니다.
- 환경 아티팩트 중에는 다른 사람의 움직임과 같이 뇌파 측정 과정에서 예측할 수 없는 요인도 있습니다. 또한, 전자기장 간섭, 정전기 유도, 무선 주파수 간섭과 같은 다양한 유형의 환경 아티팩트가 존재합니다.
- 기술의 발전과 함께, 새로운 유형의 환경 아티팩트가 나타나기도 합니다. 예를 들어, 모바일 폰 아티팩트는 최근 모바일 디바이스의 보급으로 인해 뇌파 측정에 영향을 미칠 수 있는 새로운 아티팩트로 등장하였습니다. 모바일 폰과 그 외 전자제품(에어팟, 아이폰와치 등)은 아티팩트는 전파 간섭을 유발하므로, 기술자는 뇌파 측정을 수행하기 전에 모바일 디바이스를 꺼내거나, 멀리 떨어뜨려야 합니다.
2-1. Electromagnetic interference (전자기장 간섭)
- 전자기장 간섭은 전기적인 도체를 통과하는 전류가 생성하는 자기장으로 인해 발생합니다.
- 전류가 강할수록 자기장이 강해집니다.
- 전원 변압기나 엘리베이터, 팬, 에어컨 등과 같은 전기 모터와 같은 장치에서 발생할 수 있습니다.
- 뇌파 검사를 위해 환자나 두피에 부착된 전극 또는 접점 상자와 같은 부위 사이에서 발생할 수 있습니다.
- 극성이나 인덕턴스 효과로 인해 두피에서 접점 상자까지 이어지는 전선에서 발생하는 우선적인 AC 간섭이 있을 수 있습니다.
2-2. electrostatic induction (정정기 유도)
- 양의 전하와 음의 전하가 있는 두 개의 전하체가 있을 때, 음의 전하가 적용되면 정전기 유도가 발생합니다.
- 천장 등과 같은 EEG 기계와 인접한 형광등, 환기 장치 등의 여러 기기가 존재할 때 발생할 수 있습니다.
- 환자 근처에 플라스틱, 고무, 합성 섬유 등과 같은 전하체가 움직일 때 발생할 수 있습니다.
- 종종 기술자 자신이 이 방전의 대상이 됩니다.
- 환자와 환경 사이의 전기적인 저항이 낮은 경우 발생할 수 있습니다.
2-3. 환경에 의한 아티팩트를 줄이거나 제거하기 위한 방법
- 환경 아티팩트 원인으로부터 최소 3M 이상 멀리 이동합니다. (전자 정전기 유도는 환자와 원인 사이의 거리에 반비례합니다.)
- 환자와 환경 아티팩트를 유발하는 원인의 방향을 나란히 하도록 변경합니다.
- EEG 검사실을 AC feeders(교류 전원을 제공하는 전력장치) 등으로부터 최소 15M 이상 떨어진 위치에 배치합니다.
- 모든 장비에 대해 하나의 접지점을 공유합니다.
- 아티팩트 원인과 기계를 접지된 금속 부품으로 차폐합니다.
※ 아래의 그림은 정전기 아티팩트 입니다.
정전기 아티팩트는 환자 근처에 전하가 있는 합성지를 놓았을 때 발생합니다. 이러한 합성지는 대개 기록 용지나 라벨 등으로 사용됩니다. 이러한 물체들은 자연적으로 정전기를 가지고 있으며, 이로 인해 뇌파 검사에 방해가 될 수 있습니다.
예를 들어, 이러한 물체들이 환자와 전극 사이에 있으면 뇌파 검사 결과에 정확하지 않은 아티팩트가 포함될 수 있습니다. 이러한 정전기 아티팩트는 기술자가 그것을 인지하고 적극적으로 제거해주어야 합니다.
또한, 보고서나 기록용 종이를 가져오기 위해 방에 들어올 때 발생할 수 있습니다. 이는 보고서를 들고 있는 사람의 옷이나 신발 등에 정전기가 발생할 가능성이 있기 때문입니다. 이러한 정전기는 EEG 측정을 방해할 수 있으며, 뇌파 검사 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 기술자는 보고서를 가져오기 전에 정전기를 방지하기 위해 이러한 옷이나 신발 등을 제거하는 것이 좋습니다.
※ 아래의 그림은 electrostaic artifact 입니다.
충격적인 반응이나 박수 소리도 정전기 아티팩트를 일으킬 수 있습니다. 이러한 반응들은 환자가 예기치 않게 움직이거나 소리를 내는 경우에 발생할 수 있습니다. 이는 갑작스러운 움직임과 소리로 인해 환자 주위에 떠다니는 정전기가 발생하기 때문입니다. 따라서 이러한 상황에서는 환자가 조용하고 움직임이 적은 상태로 뇌파 측정을 진행하는 것이 좋습니다.
※ 아래의 그림은 AC interference 아티팩트 입니다.
AC interference는 뇌파 검사에서 발생하는 아티팩트 중 하나로, 전원 공급 회로와 환자 또는 두피에 부착된 전극 사이에서 발생하는 외부 전기 노이즈입니다. 이러한 아티팩트는 전원 회로에서 발생하는 60Hz 주파수의 전기적 변동에 의해 발생하며, 뇌파 검사에서는 높은 주파수 대역의 노이즈로 나타납니다. AC interference는 전원 회로나 전력선으로부터 전극으로 전달되는 전기적 노이즈에 의해 발생할 수 있으며, 전극과 환자 또는 기기와의 접촉이 불안정할 경우 더욱 심각한 문제가 될 수 있습니다. AC interference를 방지하기 위해서는 접촉이 안정적이고 저 임피던스인 전극을 사용하고, 전원 회로와 뇌파 검사 장비 간의 물리적 거리를 늘리는 등의 대책을 취할 필요가 있습니다.
※ 아래의 그림은 휴대폰 아티팩트 입니다.
휴대폰 아티팩트는 뇌파 검사 중 발생할 수 있는 외부 전자기장에 의한 아티팩트입니다. 휴대폰 아티팩트는 휴대폰 기기에서 발생하는 전자기장이 뇌파 검사 장비나 전극과 상호작용하여 뇌파 신호에 영향을 주게 됩니다. 휴대폰 아티팩트는 전화가 걸려오거나 문자 메시지가 수신될 때 발생할 수 있습니다. 이러한 아티팩트는 뇌파 신호와 주파수 대역이 겹치기 때문에, 검사 결과를 신뢰할 수 없게 만들 수 있습니다.
휴대폰 아티팩트를 방지하기 위해서는 검사 대상자가 뇌파 검사 중에 휴대폰을 사용하지 않도록 요청하거나, 뇌파 검사 장비와 휴대폰의 물리적 거리를 멀리 두는 등의 대책을 취할 수 있습니다. 또한, 휴대폰을 통화나 문자 메시지 기능이 꺼져 있는 모드인 비행기 모드로 설정하는 것도 도움이 될 수 있습니다.
3. 뇌파 검사 시 아티팩트를 이용한 유용한 정보
- 느린 측안운동과 EMG 감소 또는 소실은 졸음/수면의 유용한 징후입니다.
- 눈을 떴다 닫았다 하는 아티팩트는 환자가 눈을 떴거나 감은 정확한 시점을 기록합니다.
- 짧은 EMG 활동 폭발은 미온성 경련(myoclonic jerks) 발생의 표시가 될 수 있습니다.
4. 아티팩트가 없는 기록을 위한 환경
- 조용한 분위기
- 편안한 침대
- 합성 카펫 없는 곳
- 조명 제어가 편리한 곳
- 적절한 접지/차폐
- 장비와 에어컨에 각각 다른 전원 공급
- 땀, 긴장, 불안을 피하기 위한 편안한 온도 및 습도 수준
2023.04.04 - [뇌파[EEG]] - EEG(뇌파)의 Artifact 5
EEG(뇌파)의 Artifact 5
목차 1. extra physiological artifacts(기타 생리학적 아티팩트) 1-1. electrode artifacts(전극 아티팩트) 1-2. Electrode artifac와 뇌파 파형의 구분 1-3. Electrode artifac를 제거하기 위한 방법 1-3-1. 적절한 전해질이란?
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