RU216028U1 - Эргономично-адаптируемая электродная площадка для электроэнцефалографии животных - Google Patents
Эргономично-адаптируемая электродная площадка для электроэнцефалографии животных Download PDFInfo
- Publication number
- RU216028U1 RU216028U1 RU2022110479U RU2022110479U RU216028U1 RU 216028 U1 RU216028 U1 RU 216028U1 RU 2022110479 U RU2022110479 U RU 2022110479U RU 2022110479 U RU2022110479 U RU 2022110479U RU 216028 U1 RU216028 U1 RU 216028U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- eeg
- animals
- animal
- electrodes
- scalp
- Prior art date
Links
- 238000000537 electroencephalography Methods 0.000 title claims description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 13
- 210000004761 Scalp Anatomy 0.000 claims abstract description 13
- 210000004556 Brain Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 6
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract description 2
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 6
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 210000004209 Hair Anatomy 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 206010038743 Restlessness Diseases 0.000 description 2
- 210000003625 Skull Anatomy 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241000931365 Ampelodesmos mauritanicus Species 0.000 description 1
- 210000003710 Cerebral Cortex Anatomy 0.000 description 1
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 description 1
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 1
- SONNWYBIRXJNDC-VIFPVBQESA-N Phenylephrine Chemical compound CNC[C@H](O)C1=CC=CC(O)=C1 SONNWYBIRXJNDC-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000001054 cortical Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000004301 light adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области медицинского приборостроения, физиологии и ветеринарной медицины. Заявлено электротехническое устройство, позволяющее усовершенствовать методику неинвазионной регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) животных с различными анатомическими формами свода черепной коробки и внешней поверхности скальпа. Оно выполнено в виде плоской пластины-держателя (1), изготовленной из прозрачной, эпоксидной смолы с залитыми в нее множественными корпусами электродов - датчиков ЭЭГ (2), которые сгруппированы в центральной части пластины-держателя, перпендикулярно ее поверхности, проецируемой у животных на конгруэнтный участок конвекситальной поверхности головного мозга. Корпус датчиков ЭЭГ (2) выполнен в форме металлической гильзы с расположенной внутри компрессионной пружиной (9) и оснащенного униполярным, электрическим, ручным разъемом (7), предназначенным для подключения к отведениям электроэнцефалографа (8) со стороны, противоположной подвижной, подпружиненной части его корпуса (4) с контактной поверхностью (3). 2 ил., 2 фото.
Description
Полезная модель относится к области медицинского приборостроения, физиологии и ветеринарной медицины.
Заявлено электротехническое устройство, позволяющее усовершенствовать методику неинвазионной регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) животных с различными анатомическими формами свода черепной коробки и внешней поверхности скальпа.
На сегодняшний день известны и применяются различные способы регистрации биопотенциалов головного мозга, как в медицине, так и в ветеринарии.
При их применении электроды-датчики ЭЭГ устанавливают различными способами (субдермальным, посредством контактной аппликации на поверхности черепа с помощью специальных устройств и приспособлений и т.д.).
Так, например, в гуманной медицине применяют различные конструктивные решения и модификации энцефалографических шлемов в виде эластичных шапочек, корзинок из переплетенных резиновых жгутов, трубок, ремней и т.п. (патент SU №166446 А1 от 01.01.1964, патент US №5293867 от 15.03.1994, патент US №3998213 от 21.12.1976, патент DE №19516659 А1 от 07.11.1996, патент №DE 10145325 А1 от 13.6.2002), с помощью которых достигается фиксация, пространственная конфигурация и аппликация электродов-датчиков ЭЭГ на поверхности головы человека. Все эти вышеперечисленные устройства либо с трудом адаптируются для фиксации электродов-датчиков ЭЭГ на голове у животных, либо вообще не пригодны для этой цели, что обусловлено значительными анатомическими различиями форм и размеров черепов, в зависимости от породы, вида и возраста.
В ветеринарной медицине так же известны устройства и методы неинвазионной регистрации ЭЭГ у животных. (Walter Lewin. «Eine Methode zur nichtinvasiven EEG-Ableitung am wachen, stehenden Pferd». Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der 
an der Freien Universitat Berlin. Berlin 1998, Э.Б. Николаева. «Биоэлектрическая активность головного мозга рысистых лошадей». Дисс. канд. биол. наук: 03.00.13. / МГАВМиБ им. К.И. Скрябина. - Москва, 2004, патент ФРГ №DE 10127500 Ф1, приоритет от 12.12.2002).
Авторы данных методик используют в качестве держателя электродов-датчиков ЭЭГ широкую резиновую ленту, которую необходимо удерживать руками на протяжении всего времени сеанса регистрации ЭЭГ, либо фиксировать ее на поверхности скальпа дополнительными крепежными средствами, не обеспечивающими должного контакта при проявлении животным беспокойных движений. Вследствие, происходит диспозиция электродов, влекущая за собой ослабление кожно-электродного контакта и искажение получаемой записи ЭЭГ помехами и артефактами.
Зачастую на практике для получения записи биопотенциалов мозга животных используются также и инвазионные игольчатые электроды, припаянные к концам кабельных отведений. Они вводятся субкутанно над соответствующим участком коры головного мозга и остаются под кожей на протяжении всего сеанса записи ЭЭГ. При этом получаемая кривая ЭЭГ так же часто искажается, в связи с наличием болевого раздражителя, а при совершении животным беспокойных движений и поворотов головы позиция электродов-датчиков ЭЭГ нарушается и зачастую приводит к обрыву контакта.
Ближайшим аналогом заявленной полезной модели, является запатентованное нами ранее «Устройство для установки и фиксации электродов ЭЭГ на голове животных» (патент RU №2380032 от 13.03.2008) представляющее из себя контактную площадку с множественными, круглыми, гнездовыми отверстиями, внутри которых подвижно (на обрамляющих их корпуса пружинах) закреплены полые, трубчатые электроды-датчики ЭЭГ.
Несмотря на то, что данное устройство лишено многих вышеперечисленных недостатков, у него имеются конструктивные недоработки, осложняющие его практическое применение.
К ним можно отнести необходимость введения электролитного геля в полость каждого из подключаемых электродов-датчиков при записи ЭЭГ и связанная с этим необходимость использования в качестве штекеров разъемных контактов инъекционных игл, а также внешнее расположение возвратных пружин, увеличивающее их общий внешний диаметр и влекущее за собой ограничение количества монтируемых на поверхности пластины-держателя электродов-датчиков ЭЭГ. Это не позволяет увеличивать количество подключаемых каналов на ограниченной площади, а также влияет на качество графических записей ЭЭГ, обусловленное электромагнитным взаимовлиянием электродов-датчиков при чрезмерно близком расположении соседних витков их пружин.
Помимо этого, внешнее расположение возвратных пружин, обрамляющих электроды-датчики ЭЭГ, усложняет чистку устройства после его использования, а прозрачные полимерные материалы (плексиглас, поликарбонат и т.д.), рекомендуемые для изготовления пластины-держателя, не допускают применение высокопроцентного алкоголя при ее поверхностной дезинфекционной обработке и очистки, т.к. это нарушает их целостность и прозрачность. Помимо этого, подвижный способ закрепления электродов-датчиков ЭЭГ в данном устройстве вызывает изменение угла наклона их вертикальных осей во время манипуляций по установке и фиксации устройства на скальпе животного, что вынуждает оператора к дополнительной корректировки их положение вручную.
В связи с этим, задачей данной полезной модели явилась разработка устройства с усовершенствованной конструкцией, позволяющей купировать вышеперечисленные недостатки.
Поставленная задача и технический результат достигаются благодаря новой совокупности существенных конструктивных признаков заявленного в данной полезной модели устройства - «Эргономично-адаптируемая электродная площадка для электроэнцефалографии животных», а именно за счет того, что площадка выполнена в виде плоской пластины-держателя (1), изготовленной из прозрачной, эпоксидной смолы с залитыми в нее множественными корпусами электродов - датчиков ЭЭГ (2), которые сгруппированы в центральной части пластины-держателя, перпендикулярно ее поверхности, проецируемой у животных на конгруэнтный участок конвекситальной поверхности головного мозга. Корпус датчиков ЭЭГ (2) выполнен в форме металлической гильзы с расположенной внутри компрессионной пружиной (9) и оснащенного униполярным, электрическим, ручным разъемом (7), предназначенным для подключения к отведениям электроэнцефалографа (8) со стороны противоположной подвижной, подпружиненной части его корпуса (4) с контактной поверхностью (3). Подпружиненная часть корпуса должна быть атравматичной, а размеры должны обеспечивать ее беспрепятственное проникновение сквозь волосяной покров на поверхности скальпа животного.
Прозрачный, твердо-полимерный материал (эпоксидная смола), из которого изготовлена плоская пластина-держатель электродов ЭЭГ (1), обеспечивает не только возможность механической чистки устройства, но и его обработку антисептическими (спиртовыми) растворами без помутнения поверхности.
Жесткость монтажа электродов - датчиков ЭЭГ исключает изменение угла осевого наклона при их аппликации на поверхности скальпа животного, а также уменьшает вероятность их смещения по кожной поверхности во время сеанса регистрации ЭЭГ, что обеспечивает точность соблюдения проекции их пространственного распределения на конгруэнтный участок конвекситальной поверхности головного мозга в соответствии с общепринятой международной схемой (10-20%. или 10-10%).
Данная схема разработана в отношении конвекситальной поверхности мозга человека и, соответственно, представлена в программном обеспечении большинства современных приборов-электроэнцефалографов. При этом принцип обозначения каждого из электродов в соответствии определенному участку мозга человека, в отношении к животным не может быть соблюден, и требует соответствующей корректировки при интерпретации результатов записи ЭЭГ с учетом зонального функционального распределения корковой активности их головного мозга.
Внутреннее расположение компрессионной пружины внутри полого телескопического корпуса эргономичного электрода - датчика ЭЭГ облегчает его механическую очистку от волос и жира, а также сокращает артефакты при записи ЭЭГ (электромагнитной и гальванической природы). Помимо этого, данная конструкция позволяет уменьшить внешний диаметр электродов-датчиков ЭЭГ, что обеспечивает возможность их более плотной «посадки» на поверхности пластины-держателя в случае необходимости увеличения количества каналов ЭЭГ или уменьшения ее размеров.
Неудобство в использовании предыдущего аналога, связанное с введением электролитного геля в полость каждого из подключаемых электродов-датчиков (в процессе записи ЭЭГ) полностью отсутствует, т.к. заявляемое устройство оснащено электродами-датчиками с минимальными размерами их контактной поверхностей (3), обеспечивающей их прямую кожную аппликацию между отдельных волос (т.е. шерстный покров не попадает между кожей и контактной поверхностью.)
Связанная с этим возможность замены используемых (в качестве штекеров) в предыдущем устройстве инъекционных игл на стандартные электрические разъемы (типа «банан», «лопатка», TOUCH PROOF «розетка» и т.д.), также упрощает манипуляции, связанные с вариабельным подключением заявляемого устройства к кабельной разводке энцефалографа, делает конструкцию более стабильной и надежной, а также имеет значительные эстетические преимущества по сравнению с предшествующей моделью.
Такие электрические разъемы дают возможность адаптации устройства к кабельной разводке любого прибора ЭЭГ и смене количества подключаемых каналов.
Эргономичность устройства при его использовании у животных с различными формами и размерами голов, достигается оказанием механического давления на поверхность пластины-держателя. При этом, она смещается в направлении скальпа, что вызывает неравномерное сжатие пружин внутри электродов-датчиков ЭЭГ и, таким образом, адаптацию эргономично-адаптируемой электродной площадки ЭЭГ к трехдимензиональной (3D) поверхности скальпа животного. Возникающее в пружинах упругие силы обеспечивают устойчивое механическое давление кожно-контактных поверхностей электродов-датчиков ЭЭГ на поверхность кожи. Предусмотренное стандартной методикой смачивание контактных поверхностей электродов-датчиков ЭЭГ раствором электролитного геля может быть заменено (либо скомбинировано) предварительным спиртовым обезжириванием исследуемой поверхности скальпа.
На предлагаемом к описанию чертежах и фотографиях показаны варианты предпочтительного исполнения эргономично-адаптируемой электродной площадки для электроэнцефалографии животных:
Фигура 1. показывает изображение пластины-держателя овальной формы (1) с распределенными по ее поверхности электродами-датчиками ЭЭГ (2) (вид сверху).
Фигура 2. показывает изображение фрагмента эргономично-адаптируемой электродной площадки ЭЭГ (вид с боку) с двумя подпружиненными электродами-датчиками ЭЭГ (2).
Контактные поверхности (3) электродов-датчиков ЭЭГ (2) соприкасаются с кожной поверхностью скальпа животного (6). В связи с неравномерностью поверхности скальпа (6), подпружиненная подвижная часть корпуса (4) неподключенного электрода сжата (задвинута во внутрь) интенсивнее, чем у соседнего (крайнего). Крайний электрод-датчик ЭЭГ подключен к кабелю отведения прибора (8) посредством ручного электрического разъема (7), а его подвижная, подпружиненная часть (4) в форме продолговатого штифта находится между отдельными волосами шерстного покрова (5).
На фото 1. Показана эргономично-адаптируемая электродная площадка с одним подключенным и одним неподключенным штекером кабеля отведения прибора.
А. Вид сверху.
Б. Вид сбоку.
Эргономично-адаптируемая электродная площадка была предварительно экспериментально и практически опробована в клинических и лабораторных условиях. Были получены положительные результаты в соответствии с поставленными задачами.
Claims (1)
- Эргономично-адаптируемая электродная площадка для электроэнцефалографии животных, отличающаяся тем, что выполнена в виде плоской пластины-держателя (1), изготовленной из прозрачной, эпоксидной смолы с залитыми в нее корпусами электродов - датчиков ЭЭГ (2), которые сгруппированы в центральной части пластины-держателя перпендикулярно ее поверхности, проецируемой у животных на участок конвекситальной поверхности головного мозга, причем корпус датчиков ЭЭГ (2) выполнен в форме металлической гильзы с расположенной внутри компрессионной пружиной (9) и оснащен униполярным электрическим ручным разъемом (7), предназначенным для подключения к отведениям электроэнцефалографа (8) со стороны, противоположной подвижной подпружиненной части корпуса (4) с контактной поверхностью (3), форма которой должна быть атравматичной, а размеры должны обеспечивать ее беспрепятственное проникновение сквозь волосяной покров на поверхности скальпа животного.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU216028U1 true RU216028U1 (ru) | 2023-01-13 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2380032C2 (ru) * | 2008-03-13 | 2010-01-27 | Татьяна Владимировна Ипполитова | Устройство для установки и фиксации электродов ээг на голове животных |
| WO2012017950A1 (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-09 | 学校法人 久留米大学 | 実験用小動物の脳波測定用電極装置及び脳波測定方法 |
| RU2543275C2 (ru) * | 2012-12-14 | 2015-02-27 | Ярослав Александрович Туровский | Способ исследования электроэнцефалограммы человека и животных |
| CN107582051A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-16 | 公安部南昌警犬基地 | 一种动物情绪脑电分析设备 |
| CN107669266A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-09 | 公安部南昌警犬基地 | 一种动物脑电分析系统 |
| EP2561806B1 (en) * | 2010-04-21 | 2019-06-12 | Tohoku University | Electroencephalogram electrode unit for small animals and measurement system using same |
| CN215534274U (zh) * | 2021-04-29 | 2022-01-18 | 复旦大学 | 一种记录实验小动物睡眠期间眼动、脑电、肌电的装置 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2380032C2 (ru) * | 2008-03-13 | 2010-01-27 | Татьяна Владимировна Ипполитова | Устройство для установки и фиксации электродов ээг на голове животных |
| EP2561806B1 (en) * | 2010-04-21 | 2019-06-12 | Tohoku University | Electroencephalogram electrode unit for small animals and measurement system using same |
| WO2012017950A1 (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-09 | 学校法人 久留米大学 | 実験用小動物の脳波測定用電極装置及び脳波測定方法 |
| RU2543275C2 (ru) * | 2012-12-14 | 2015-02-27 | Ярослав Александрович Туровский | Способ исследования электроэнцефалограммы человека и животных |
| CN107582051A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-16 | 公安部南昌警犬基地 | 一种动物情绪脑电分析设备 |
| CN107669266A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-09 | 公安部南昌警犬基地 | 一种动物脑电分析系统 |
| CN215534274U (zh) * | 2021-04-29 | 2022-01-18 | 复旦大学 | 一种记录实验小动物睡眠期间眼动、脑电、肌电的装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9693705B2 (en) | Biosignal measurement device | |
| US11213250B2 (en) | Apparatus and method for conducting electroencephalography | |
| US20100185115A1 (en) | Apparatus for evoking and recording bio-potentials | |
| Preissl et al. | Fetal magnetoencephalography: current progress and trends | |
| Stjerna et al. | Preterm EEG: a multimodal neurophysiological protocol | |
| WO2014020554A1 (de) | Vorrichtung zum messen bioelektrischer signale, insbesondere signale, die von elektroden aufgenommen werden | |
| CN213883250U (zh) | 一种便于定位的可调控式脑电图电极固定组件 | |
| Christmann et al. | Simultaneous electroencephalography and functional magnetic resonance imaging of primary and secondary somatosensory cortex in humans after electrical stimulation | |
| RU216028U1 (ru) | Эргономично-адаптируемая электродная площадка для электроэнцефалографии животных | |
| JP6743040B2 (ja) | 生体信号を取得するためのヘッドセット | |
| Gindrat et al. | Whole-scalp EEG mapping of somatosensory evoked potentials in macaque monkeys | |
| CN106236087A (zh) | 一种无胶生物电电极及电极辅助装置 | |
| Ordiway et al. | Evaluation of auditory brainstem response in chicken hatchlings | |
| RU2380032C2 (ru) | Устройство для установки и фиксации электродов ээг на голове животных | |
| CN201194799Y (zh) | 仿生粘联导电脑电图电极 | |
| Steiss | A survey of current techniques in veterinary electrodiagnostics: EEG, spinal evoked and brainstem auditory evoked potential recording | |
| Ciorciari | Bioelectrical signals: The electroencephalogram | |
| RU2790538C1 (ru) | Устройство для проведения электромиографии жевательных и височных мышц | |
| RU158262U1 (ru) | Пружинный электрод для экг-исследований в ветеринарии | |
| Kim et al. | A non-invasive flexible multi-channel electrode for in vivo mouse EEG recording | |
| Fitzsimons et al. | Noninvasive electrocardiography in the perinatal mouse | |
| Yeon et al. | Visual evoked potential recordings in mice using a dry non-invasive multi-channel scalp EEG sensor | |
| Yeon et al. | Sensory-evoked potential using a non-invasive flexible multi-channel dry EEG electrode with vibration motor stimulation | |
| CN212996455U (zh) | 一种体感诱发电位的电极装置 | |
| Land et al. | Topographical EEG Recordings of Visual Evoked Potentials in Mice using Multichannel Thin-film Electrodes |