Sistem 10-20 dalam EEG

Bagaimana Teknolog EEG Mengukur Kulit Kepala untuk Penempatan Elektroda

Sebelum ada elektroda yang menyentuh kulit, empat penanda pada tengkorak harus ditemukan secara manual. Penanda tersebut adalah nasion, lekukan kecil di pangkal hidung tempat bertemunya dahi dan hidung; inion, tonjolan tulang yang terasa di dasar tengkorak tempat bertemunya dengan leher; dan dua titik preaurikular, lekukan kecil yang ditemukan tepat di depan setiap saluran telinga, satu di sisi kiri dan satu di sisi kanan.

Keempat titik tersebut dapat diraba, artinya dapat ditemukan hanya dengan sentuhan, itulah sebabnya sistem ini bekerja dengan andal tanpa peralatan pencitraan apa pun.

Setelah penanda ini diidentifikasi, teknolog mengukur jarak dari nasion ke inion menggunakan pita pengukur fleksibel yang diletakkan langsung di sepanjang garis tengah kulit kepala, mengikuti lengkungan kepala dari depan ke belakang. Pengukuran tunggal ini menjadi jarak acuan untuk setiap posisi elektroda dari depan ke belakang, atau sagital.

Secara terpisah, jarak antara dua titik preaurikular juga diukur, tetapi kali ini pita pengukur melewati verteks, titik tertinggi di puncak kepala, menarik garis dari telinga ke telinga. Pengukuran kedua ini menentukan sumbu horizontal, atau koronal, dari kisi tersebut.

Asal-usul dan Tujuan Sistem 10-20

Nama “10-20” merujuk pada bagaimana dua jarak acuan tersebut dibagi. Jarak baris elektroda diberi celah dengan interval yang sama dengan 10% atau 20% dari total jarak yang diukur.

Dimulai dari nasion di sepanjang garis tengah, tanda elektroda pertama terletak pada 10% dari jarak nasion-ke-inion, yang menemukan titik bernama Fpz. Dari sana, setiap tanda berikutnya ditempatkan 20% lebih jauh di sepanjang garis, bergerak melalui posisi yang diberi label Fz, Cz, Pz, dan akhirnya tiba di Oz, yang terletak 10% di atas inion.

Menambahkan semua ini, 10% ditambah empat langkah 20% ditambah 10% terakhir menghasilkan total 100%, yang mencakup seluruh jarak nasion-ke-inion. Logika interval 10%-lalu-20% yang sama ini diterapkan pada garis melintang yang membentang dari telinga ke telinga, dan kemudian sekali lagi di sekeliling kepala, membentuk kisi yang lengkap, bukan hanya dua garis yang bersilangan.

Memahami Nomenklatur Sistem EEG 10-20

Setiap posisi pada kisi 10-20 mendapatkan nama yang dibangun dari huruf dan angka.

Huruf tersebut mengidentifikasi area otak umum yang berada di bawah lokasi kulit kepala tersebut, sedangkan angka menunjukkan seberapa jauh ke kiri atau kanan dari garis tengah elektroda tersebut berada. Angka ganjil selalu berada di sisi kiri kepala, angka genap berada di sebelah kanan, dan huruf “z”, yang berarti nol, menandai apa pun yang berada tepat di garis tengah.

Huruf-huruf wilayah tersebut dibagi sebagai berikut:

• Fp, untuk frontopolar, menandai situs di dekat dahi dan bagian paling depan dari wilayah prefrontal.

• F, untuk frontal, mencakup area lobus frontal yang lebih luas di belakang dahi.

• C, untuk sentral, berada di atas strip korteks yang terlibat dalam gerakan dan sensasi.

• P, untuk parietal, menutupi bagian atas-belakang tengkorak.

• O, untuk oksipital, di bagian paling belakang kepala dekat area pemrosesan visual.

• T, untuk temporal, di atas sisi kepala di atas telinga.

• A, untuk aurikular, merujuk pada daun telinga itu sendiri, yang sering digunakan sebagai titik acuan netral daripada situs perekaman aktif.

Menerapkan skema pelabelan ini di seluruh kisi pengukuran menghasilkan rangkaian standar berisi 21 situs elektroda, yang masih menjadi pilar utama EEG klinis rutin.

Ringkasan Sistem Penempatan Elektroda EEG 10 20

Pemeriksaan EEG yang efektif memerlukan penempatan elektroda yang cermat untuk memastikan setiap area kulit kepala tertutup dengan tepat. Area yang menarik perhatian yang berbeda sering kali menentukan subset elektroda mana yang diprioritaskan selama sesi berlangsung.

Memahami kelompok spesifik ini membantu menjaga kualitas sinyal yang tinggi sepanjang periode perekaman.

Elektroda Frontal (F)

Elektroda frontal diposisikan di atas otak depan, sering kali memainkan peran penting dalam mendeteksi aktivitas yang terkait dengan fungsi kognitif yang lebih tinggi dan perencanaan motorik. Dengan menempatkan sensor ini secara benar, klinisi dapat memantau pola yang terkait dengan berbagai kondisi kesadaran dan potensi anomali neurofisiologis. Situs-situs ini sangat penting untuk mengukur fungsi lobus frontal di berbagai skenario diagnostik yang berbeda.

Elektroda Temporal (T)

Situs temporal ditempatkan di sepanjang sisi kepala, menutupi wilayah yang penting untuk pemrosesan bahasa, memori, dan regulasi emosional. Karena area ini terletak di dekat dasar tengkorak, penempatan yang tepat diperlukan untuk menghindari artefak otot dari rahang atau leher. Pemosisian yang presisi ini sangat penting untuk memeriksa pola kelistrikan lobus temporal.

Elektroda Parietal (P)

Sensor parietal terletak di bagian atas dan samping kulit kepala, posterior dari sulkus sentralis, berfokus pada integrasi sensorik dan kesadaran spasial. Elektroda ini sering berinteraksi dengan sadapan di sekitarnya untuk memberikan pandangan yang lebih luas tentang komunikasi antara berbagai wilayah fungsional otak. Memastikan sensor ini ditempatkan sesuai dengan interval berbasis persentase akan menjaga integritas spasial relatif terhadap sadapan frontal dan oksipital.

Elektroda Oksipital (O)

Sadapan oksipital terdiri dari elektroda yang ditempatkan di bagian paling belakang kulit kepala di atas pusat pemrosesan visual. Titik-titik ini sangat sensitif terhadap rangsangan visual serta membuka atau menutup mata, yang menghasilkan ritme alfa yang khas. Pengukuran yang tepat untuk memastikan elektroda ini berada 10% di atas inion sangat penting untuk penilaian aktivitas korteks visual yang akurat.

Mengapa Sistem 10-20 Melandasi Setiap Montase EEG dan Metode Pemetaan Lanjutan

Setelah 21 situs standar ditandai, teknolog EEG klinis memilih subset dari situs tersebut untuk membangun apa yang disebut "montase", yang merupakan tampilan terorganisir dari sinyal listrik yang datang dari sekelompok elektroda terpilih.

Berbagai montase EEG dipilih tergantung pada apa yang ingin diamati oleh klinisi, tetapi setiap montase tersebut diambil dari kisi 10-20 dasar yang sama. Fondasi bersama itulah yang menjamin bahwa seorang teknolog di satu rumah sakit dan seorang peneliti di negara lain sedang mengambil sampel dari zona anatomi umum yang sama, apa pun perbedaan ukuran atau bentuk kepala di antara pasien mereka masing-masing.

Kisi 10-20 juga berfungsi sebagai lapisan dasar untuk sistem pemosisian yang jauh lebih rinci yang digunakan ketika resolusi spasial yang lebih tinggi diperlukan, seperti dalam lingkungan penelitian yang berfokus pada penentuan sumber sinyal. Sistem 10-10 membagi lagi kisi asli untuk menghasilkan 81 posisi elektroda, bukan 21, dan sistem 10-5 memperluas pembagian ini lebih jauh lagi, menghasilkan lebih dari 300 situs potensial.

Meskipun ada kepadatan tambahan, kedua sistem yang diperluas ini tetap berpatokan pada logika berbasis persentase asli yang sama, yang berarti seorang peneliti saat ini masih dapat menghubungkan elektroda sistem 10-5 kembali ke literatur klinis selama beberapa dekade yang sepenuhnya dibangun di atas rangkaian 10-20 yang lebih lama dan lebih sederhana.

Garis kerangka koordinat yang sama ini juga telah menjadi metode penargetan baku dalam teknik stimulasi otak non-invasif, termasuk stimulasi magnetik transkranial (TMS) dan stimulasi arus searah transkranial (tDCS). Dalam prosedur ini, penanda 10-20 digunakan untuk memutuskan di mana harus menempatkan koil stimulasi atau bantalan elektroda secara fisik di bagian luar kepala, dengan tujuan memengaruhi aktivitas di area korteks tertentu di bawah lokasi kulit kepala tersebut.

Apa yang Dikatakan Bukti Tentang Batasan Penargetan Berbasis Kulit Kepala

Sering diasumsikan bahwa sistem 10-20 memberikan hubungan yang hampir satu-ke-satu antara titik kulit kepala yang ditandai dan lekukan korteks tertentu di bawahnya, dan bahwa presisi ini mudah dicapai setelah pelatihan singkat. Penelitian yang ada menawarkan gambaran yang lebih terukur.

Satu studi tahun 2019 oleh Rick dkk. menguji seberapa andal penilai pemula dalam menemukan C3 dan C4, situs standar 10-20 yang digunakan untuk memperkirakan korteks motorik primer untuk tDCS. Dua penilai, masing-masing diberikan dua jam instruksi dari teknisi neurodiagnostik terdaftar, mengukur titik-titik ini pada 25 peserta dewasa.

Keandalan antar-penilai dan intra-penilai yang dihasilkan, yang dihitung menggunakan koefisien intrakelas, hanya menghasilkan kategori "rendah hingga lumayan". Jarak absolut antara titik-titik yang ditandai, baik membandingkan dua penilai yang berbeda atau penilai yang sama pada dua hari yang berbeda, tetap di bawah 1,0 sentimeter.

Itu mungkin terdengar sepele, tetapi penulis studi tersebut secara khusus mengingatkan bahwa perbedaan di bawah satu sentimeter pun dapat berdampak klinis pada populasi yang struktur otaknya telah berubah akibat lesi atau perubahan anatomi lainnya. Batas kesalahan yang tidak berbahaya pada sukarelawan sehat tidak secara otomatis tidak berbahaya pada pasien stroke yang menjalani terapi stimulasi terarget.

Selain itu, studi terpisah oleh Kakisaka dkk. memaparkan jenis batasan yang berbeda. Para peneliti membandingkan EEG kulit kepala, yang direkam menggunakan penempatan standar 10-20 dengan beberapa elektroda temporal tambahan, terhadap magnetoensefalografi (MEG) dan terhadap rekaman intrakranial yang diambil langsung dari dalam otak, yang berfungsi sebagai standar utama untuk mendeteksi aktivitas kejang.

Pada pasien dengan epilepsi yang berasal dari korteks temporal lateral, EEG kulit kepala mendeteksi nol persen dari lonjakan yang dikonfirmasi ada oleh rekaman intrakranial, sedangkan MEG mendeteksi 55%. Penjelasannya merujuk kembali ke orientasi sumber listrik itu sendiri: lonjakan dihasilkan oleh sumber yang berorientasi hampir tangensial, atau miring, terhadap permukaan kulit kepala, sebuah geometri yang kurang cocok untuk ditangkap oleh elektroda kulit kepala.

Pada pasien kedua, yang epilepsinya berasal dari insula, wilayah yang terletak lebih dalam di dalam otak, sensitivitas EEG kulit kepala mencapai 44% sedangkan MEG mencapai 83%. Angka-angka ini menunjukkan bahwa montase 10-20 yang diterapkan dengan sempurna pun masih dapat melewatkan aktivitas listrik yang nyata, bukan karena kesalahan pengukuran, melainkan karena arah fisik yang dilalui sinyal tersebut relatif terhadap kulit kepala.

Secara keseluruhan, temuan ini mengarah pada kesimpulan yang konsisten. Sistem 10-20 adalah bahasa bersama yang sangat berguna untuk elektrofisiologi, tetapi tidak pernah dirancang untuk menjamin presisi kortikal tingkat milimeter atau sensitivitas yang seragam terhadap setiap kemungkinan sumber sinyal. Kekuatannya terletak pada reproduksibilitas dan komparabilitas di berbagai lab dan studi, bukan bertindak sebagai pengganti pencitraan otak individual ketika tingkat presisi tersebut benar-benar diperlukan.

Mengapa EEG Sistem 10-20 Penting dalam Praktik Klinis

Sistem 10-20 berfungsi sebagai bahasa universal bagi para ahli saraf dan peneliti secara global. Karena bergantung pada proporsionalitas anatomi, klinisi dapat mengulangi studi pada pasien yang sama beberapa minggu atau bulan kemudian dengan andal untuk memantau perubahan. Konsistensi temporal ini sangat penting untuk melacak perkembangan kondisi neurologis atau mengevaluasi kemanjuran perawatan jangka panjang tanpa gangguan dari ketidaksesuaian spasial.

Di luar reproduksi sederhana, arsitektur ini memungkinkan penerapan montase matematika tingkat lanjut yang bergantung pada lokasi elektroda standar. Ketika data dikumpulkan melalui sistem yang kaku ini, analis dapat mengubah sinyal ke dalam tampilan yang berbeda, seperti Laplacian Montage EEG, untuk fokus pada kerapatan arus lokal daripada potensi global. Fleksibilitas ini memungkinkan satu rekaman standar menghasilkan banyak Insight tergantung pada pertanyaan penelitian spesifik atau tujuan diagnostik.

Selain itu, sistem ini memfasilitasi kompilasi basis data normatif, yang penting untuk mengidentifikasi pola gelombang otak abnormal. Dengan membandingkan studi individu dengan standar populasi yang terkurasi, tim medis dapat membedakan pola neurologis utama dari derau (noise).

Kesimpulan

Sistem 10-20 tetap menjadi kerangka kerja yang sangat diperlukan dalam lanskap diagnostik, menyediakan struktur yang diperlukan untuk pengukuran aktivitas otak yang akurat dan dapat direproduksi dalam sains saraf. Dengan mematuhi interval standar ini, praktisi memastikan bahwa data dapat dibandingkan di berbagai sesi dan individu, menjembatani kesenjangan antara tanda biologis mentah dan wawasan klinis yang jelas.

Referensi

1. Rich, T. L., & Gillick, B. T. (2019). Electrode placement in transcranial direct current stimulation—how reliable is the determination of C3/C4?. Brain sciences, 9(3), 69. https://doi.org/10.3390/brainsci9030069

2. Rusjan, P. M., Barr, M. S., Farzan, F., Arenovich, T., Maller, J. J., Fitzgerald, P. B., & Daskalakis, Z. J. (2010). Optimal transcranial magnetic stimulation coil placement for targeting the dorsolateral prefrontal cortex using novel magnetic resonance image‐guided neuronavigation (Vol. 31, No. 11, pp. 1643-1652). Hoboken: Wiley Subscription Services, Inc., A Wiley Company. https://doi.org/10.1002/hbm.20964

3. Kakisaka, Y., Alkawadri, R., Wang, Z. I., Enatsu, R., Mosher, J. C., Dubarry, A. S., ... & Burgess, R. C. (2013). Sensitivity of scalp 10‐20 EEG and magnetoencephalography. Epileptic disorders, 15(1), 27-31. https://doi.org/10.1684/epd.2013.0554

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apakah sistem internaional 10-20 itu?

Sistem internasional 10-20 adalah metode standar untuk menempatkan elektroda EEG pada kulit kepala sehingga posisinya konsisten di antara orang yang berbeda serta sesi perekaman yang berbeda. Sistem ini menggunakan pengukuran proporsional antara penanda tengkorak yang tetap untuk membuat kisi yang dapat disesuaikan skalanya, memastikan bahwa wilayah otak dasar yang sama disampel terlepas dari ukuran atau bentuk kepala.

Bagaimana posisi elektroda ditentukan dengan sistem 10-20?

Seorang teknolog pertama-tama menemukan empat penanda yang dapat diraba: nasion, inion, dan dua titik preaurikular. Jarak di antara penanda ini di sepanjang garis tengah dan di antara telinga diukur dengan pita fleksibel, dan kemudian baris elektroda ditandai pada interval 10% atau 20% dari total jarak tersebut.

Apa arti huruf dan angka pada label elektroda?

Huruf dalam label menunjukkan wilayah otak luas di bawah lokasi kulit kepala tersebut (misalnya, F untuk frontal, C untuk sentral, O untuk oksipital). Angka tersebut menunjukkan seberapa jauh ke kiri atau kanan dari garis tengah elektroda berada, dengan angka ganjil di sebelah kiri, angka genap di sebelah kanan, dan 'z' (nol) menandai garis tengah.

Mengapa sistem 10-20 penting untuk perbandingan EEG?

Karena setiap laboratorium mengikuti aturan pengukuran yang identik, rekaman dari individu yang berbeda atau dari orang yang sama pada hari yang berbeda akan mengambil sampel area kortikal umum yang sama. Reproduksibilitas inilah yang memungkinkan klinisi dan peneliti untuk membandingkan temuan dengan andal.

Bagaimana sistem 10-20 mendukung stimulasi otak non-invasif?

Teknik seperti stimulasi magnetik transkranial (TMS) dan stimulasi arus searah transkranial (tDCS) menggunakan penanda 10-20 untuk memposisikan koil atau elektroda di atas target otak perkiraan. Sebagai contoh, situs C3 atau C4 secara konvensional digunakan untuk menstimulasi korteks motorik, sedangkan F3 atau F5 dapat menargetkan korteks prefrontal dorsolateral.

Apa saja batasan yang diketahui dari sistem 10-20?

Akurasi pengukuran tergantung pada pelatihan penilai, dan kesalahan penempatan yang kecil sekalipun dapat berpengaruh saat anatomi otak berubah akibat cedera atau penyakit. Selain itu, elektroda kulit kepala mungkin melewatkan sinyal listrik yang bergerak menyamping atau berasal dari bagian dalam otak, murni karena arah penyebaran sinyal tersebut.

Apakah sistem 10-10 dan 10-5 itu?

Ini adalah ekstensi yang lebih padat dari kisi 10-20 asli untuk situasi yang membutuhkan resolusi spasial yang lebih tinggi. Sistem 10-10 membagi lagi situs asli untuk menghasilkan 81 posisi elektroda, sedangkan sistem 10-5 menyempurnakannya lebih lanjut menjadi lebih dari 300 posisi, keduanya tetap didasarkan pada logika berbasis persentase yang sama.

Apakah sistem 10-20 cukup presisi untuk semua kebutuhan penargetan otak?

Sistem ini memastikan penempatan antar-subjek yang konsisten tetapi tidak memberikan hubungan tingkat milimeter ke lipatan kortikal individu. Ketika penargetan yang tepat sangat penting, neuronavigasi terpandu MRI menawarkan presisi yang lebih besar, meskipun kerangka kerja 10-20 tetap menjadi standar ketika alat tersebut tidak tersedia.