正文 第十一章 多焦視誘發電位的記錄技術(3 / 3)

第三節 多焦視誘發電位的記錄電極及其安放

一、單極記錄與雙極記錄

跟傳統的記錄一樣,記錄用的電極是盤狀皮膚電極:金盤電極或銀-氯化銀電極。在一般的記錄中,有兩種基本的電極連接類型,一種為參考記錄,另一種為雙極記錄。在參考記錄中與放大器相連的兩個電極,一個為作用電極,一個為參考電極,作用電極置於電活動受視覺刺激影響的區域,參考電極置於電活動不受視覺刺激影響的區域。由於隻有一個電極置於視覺電活動區,參考記錄也稱單極記錄。單極記錄記錄到的是作用電極和參考電極之間的電位差。在雙極記錄中,與放大器相連的兩電極都放置在可能有視覺刺激誘發的神經元活動的皮層區,記錄到的波形代表這兩皮層發生源的電位差。這兩電極都可以看成為作用電極,因為它們都在視覺電活動區之上。也可以把其中之一看成為作用電極,另一看成為它的參考電極,隻不過這時的參考電極不是處於視覺刺激影響不到的區域,而是位於視覺電活動區,其電位與作用電極處的電位一樣隨視覺刺激的變化而變化。

二、偶極子模型

在上一節中首次出現了偶極子的概念,在這裏簡單介紹一下偶極子模型及其電場特征,主要關注的是偶極子方向與電極間連線的夾角對記錄誘發電位的影響。

視神經及另眼顳側視網膜(或視神經)的對應點同時受損,或者視交叉以上的視束受到損害,用雙眼間比較的方法可能會檢測不到這些損害。

細胞激發期間每個細胞上的跨膜離子通透傳導可以看成一定強度的電流,在很短的距離內流過,這即是電流偶極子的簡單模型。根據電流的連續性,偶極子電流必定會在細胞外的容積導體引起相應的回流電流,因而也就是在細胞外部各點引起電位差。這種電位差在體表上即是電極測得的體表電位。在頭皮記錄到的視誘發電位即是視皮層的細胞受視覺刺激激發後形成的電流偶極子在頭皮所引起的電位差。

描述偶極子屬性的物理量為偶極矩,偶極矩是有方向的物理量。電流偶極子的方向為跨膜離子通透傳導中正離子運動的方向,而偶極矩在數值上等於待時的乘積。所謂偶極子的方向指的就是該偶極子的偶極矩方向。偶極子在空間某點起的電位與偶極矩的強度成正比,與該點到偶極子的距離的二次方成反比,還與該點到偶極子的連線與偶極矩方向的夾角有關。從對偶極子所形成電場的特性分析可以得出如下的結論:一般來講,偶極子在空間引起的電位場中,與偶極矩方向相垂直的方向上,電位梯度較小,即單位距離上的電位差較小,在此方向上放置的兩個電極記錄到的電位差很小甚至為與偶極矩方向平行的方向上,電位梯度較大,即單位距離上的電位差較大,在此方向上放置的兩個電極可以記錄到相對較大電位差。

三、多焦視誘發電位的枕部單通道單極記錄

在記錄的早期報道中有人沿用傳統的單極記錄法,即參考記錄法。按照國際係統把作用電極安放在枕部的2位,參考電極安放在額部的位,地電極安放在耳垂。在這樣的電極安置法下記錄到的波形在視野各個部位的極性是一致的,但上半視野記錄到的反應很小,信號經常淹沒在噪聲之中。產生這種現象是因為視野不同部位在視皮層有不同的投射造成的。上半視野投射到距狀裂下唇,下半視野投射到距狀裂上唇。安置在2位的作用電極離上半視野的投射區較遠,作用電極與參考電極的連線與上半視野在視皮層形成的偶極子方向幾乎相垂直,所以放置在2位的電極難以記錄到上半視野的反應。而下半視野的偶極子方向與記錄電極和參考電極的連線接近平行,所以可以記錄到相對比較大的反應。

四、多焦視誘發電位的枕部單通道雙極記錄

為了在上半視野和下半視野記錄得到的具有比較相近的振幅,現在大多數的多焦檢測采用的是位於枕部的雙極記錄法,即在枕部中線安置兩個電極。這樣可以改善上半視野記錄到的信號,但上半視野和下半視野記錄到的信號極性是相反的。最先應用枕部雙極記錄的是兩電極安放在枕骨粗隆及其上方位置。把雙極記錄的兩個電極進一步往枕骨粗隆的下方移動,並認為如果把兩電極分別安放在枕骨粗隆的上、下方,即跨枕極的雙極記錄,則在整個刺激野可以記錄到更加均衡分布的信號。

比較和過兩種雙極記錄的電極安放方法,同時用這兩種方法記錄作,在所有7例受檢者中,5例受檢者由這兩種方法所記錄到的波形基本上是一致的;在另外的2例受檢者中,1例受檢者由其中一種電極安放方法記錄所得的反應較大,而另一個受檢者則相反。所以他們認為,把一個電極安放在枕骨粗隆下方並沒有什麼優勢,相反枕骨粗隆下方的電極卻難以固定。

五、多焦視誘發電位的枕部多通道雙極記錄

雖然枕部雙極記錄幅度,但是沿視野水平子午線的位置振幅卻發生著下降,這樣限製了這一方法在視野客觀檢測中的應用,特別是對二青光眼的檢測,因為青光眼的視野缺損經常發生仵水平子午線附近的位置。

從前麵有關偶極戶的電場特性的分析中知道,電極間連線與偶極方向相垂直時,記錄到的電位差信號小甚至為0;電極間連線4偶極子方向相平行時,記錄到的電位差信號較大。視皮層中代表視野水平子午線的部分位:距狀裂基底部的邊上,這個區域的偶極子方向差不多豎直放置的電極間連線相垂直,所以檢測到的信號很小甚至沒有。這其實是單通道記錄(電極間連線隻有一個方向)所固有的局限性:整個視野範圍所對應的視皮層區域總有某些區域的偶極子方向。該單一的電極間連線相聯直,造成這些皮層區域受激發時在頭皮記錄不到好的?信號。為了克服通道記錄的上述缺點,針對視野不同區域在視皮層誘發的偶極方向的特點,可以在枕部安放多個電極,在每兩個電極形成一個雙極記油信道,形成多信道的雙極記錄,這樣在枕部就有多個不同方向的電極間連線。對某個特定偶極戶形成的電場,這些通道記錄到的信號根據其電極間連線偶極子夾角的不同而小同,可以從中找出幅度較大、信噪比較高的信號。

對於豎直和傾斜方向的雙極連接,下方電極接放大器負端;對卜水平方向的雙極連接,左側電極接放大器負端。

用了4個通道記錄之後,對應於每個刺激單元,有4個波形分別來自於4個通道,比較這4個波形的振幅,選取振幅最大的波形代表該刺激單元誘發的反應。對每個刺激單元都進行這樣的選取,最後得到對應於整個刺激野的綜合反應。

進行多通道記錄,他們的4個電極位置與等的相比略有不同,各向上方作了一點移動,其中下方電極安放在枕骨粗隆上,上方電極離枕骨粗隆如,左、右2個電極依然離中線如,仍向方移動了化。他們隻記錄了上-下、左-下和右-下3個通道的反應。然後把上-下和左-下2個通道的信號相減得到相當下-左雙極記錄的反應,相類似的,把上-下和右-下2個通道的信號相減得到相馮十上-右雙極記錄的反應,把左-下和右-下2個通道的信號相減得到相當於左-右雙極記錄的反應。這樣隻用了3個放大器就可以得到相當於6個不同方向電極間連線獲得的信號。