ระบบ 10-20 เป็นวิธีการวัดตามเกณฑ์ที่แปลงสัดส่วนอันเป็นเอกลักษณ์ของกะโหลกศีรษะของแต่ละบุคคลให้เป็นพิกัดกริดร่วมกัน แทนที่จะคาดเดาว่ากลีบสมองส่วนหน้าหรือศูนย์ประมวลผลข้อมูลทางสายตาที่อยู่ด้านหลังของสมองจะตั้งอยู่ตรงไหน นักเทคโนโลยีจะวัดเปอร์เซ็นต์ของระยะทางที่เฉพาะเจาะจงระหว่างจุดทางกายวิภาคที่กำหนดไว้บนศีรษะ
วิธีนี้จะช่วยกำหนดตำแหน่งของอิเล็กโทรดที่สอดคล้องกับบริเวณเปลือกสมองที่อยู่ใต้หนังศีรษะในลักษณะทั่วไปและสามารถทำซ้ำได้ เนื่องจากวิธีการนี้จะปรับขนาดตามขนาดของศีรษะแทนที่จะใช้ระยะทางเซนติเมตรที่คงที่ จึงทำงานได้อย่างสม่ำเสมอทั้งในผู้ใหญ่ เด็ก และแม้แต่ในบุคคลที่มีรูปทรงศีรษะที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง
นักเทคโนโลยี EEG วัดบนหนังศีรษะเพื่อวางอิเล็กโทรดอย่างไร
ก่อนที่อิเล็กโทรดตัวใดจะสัมผัสกับผิวหนัง ต้องระบุจุดสังเกต 4 จุดบนกะโหลกศีรษะด้วยมือ จุดเหล่านี้คือ nasion ซึ่งเป็นรอยบุ๋มเล็กๆ บริเวณดั้งจมูกที่หน้าผากมาบรรจบกับจมูก, inion ซึ่งเป็นปุ่มกระดูกที่สัมผัสได้บริเวณฐานกะโหลกศีรษะที่เชื่อมกับลำคอ และจุด preauricular สองจุด ซึ่งเป็นรอยบุ๋มเล็กๆ ที่อยู่ด้านหน้าช่องหูแต่ละข้าง โดยมีจุดหนึ่งอยู่ทางด้านซ้ายและอีกจุดหนึ่งอยู่ทางด้านขวา
จุดสำคัญทั้งสี่จุดนี้สามารถคลำหาได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถหาได้จากการสัมผัสเพียงอย่างเดียว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมระบบนี้จึงทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือสร้างภาพใดๆ
เมื่อระบุจุดสังเกตเหล่านี้แล้ว นักเทคโนโลยีจะวัดระยะทางจาก nasion ไปยัง inion โดยใช้สายวัดแบบยืดหยุ่นที่พาดตรงไปตามแนวกึ่งกลางของหนังศีรษะ โดยลากตามความโค้งของศีรษะจากด้านหน้าไปด้านหลัง การวัดค่าเดี่ยวนี้จะกลายเป็นระยะอ้างอิงสำหรับตำแหน่งของอิเล็กโทรดจากหน้าไปหลัง หรือแนว sagittal ทุกตำแหน่ง
นอกจากนี้ ระยะห่างระหว่างจุด preauricular สองจุดจะถูกวัดด้วยเช่นกัน แต่ครั้งนี้สายวัดจะพาดผ่านจุด vertex ซึ่งเป็นจุดสูงสุดของศีรษะ โดยลากเส้นจากหูข้างหนึ่งไปยังอีกข้างหนึ่ง การวัดครั้งที่สองนี้จะกำหนดแกนแนวนอนหรือแกน coronal ของตารางวัดตำแหน่ง
ต้นกำเนิดและจุดประสงค์ของระบบ 10-20
ชื่อ “10-20” หมายถึงวิธีแบ่งระยะอ้างอิงทั้งสองระยะ โดยแถวของอิเล็กโทรดจะถูกจัดวางเป็นระยะห่างคงที่เท่ากับ 10% หรือ 20% ของระยะการวัดทั้งหมด
เริ่มจาก nasion ไปตามแนวแบ่งกึ่งกลาง จุดของอิเล็กโทรดตำแหน่งแรกจะอยู่ที่ 10% ของระยะ nasion ถึง inion ซึ่งกำหนดตำแหน่งที่เรียกว่า Fpz จากจุดนั้น จุดถัดไปแต่ละจุดจะถูกวางห่างออกไปอีก 20% ตามแนวเส้น โดยเคลื่อนผ่านตำแหน่งที่ใช้สัญลักษณ์ Fz, Cz, Pz และสุดท้ายก็ไปถึง Oz ซึ่งอยู่สูงกว่า inion 10%
เมื่อนำมารวมกัน 10% บวกกับระยะ 20% อีกสี่ช่วง และ 10% สุดท้าย รวมเป็น 100% ครอบคลุมระยะทาง nasion ถึง inion ทั้งหมด หลักการช่วงระยะเวลา 10% แล้วต่อด้วย 20% แบบเดียวกันนี้ยังถูกนำไปใช้กับเส้นแนวขวางจากหูซ้ายถึงหูขวา และอีกครั้งรอบเส้นรอบวงศีรษะทั้งหมด เพื่อสร้างตารางวัดตำแหน่งที่สมบูรณ์ขึ้นมา ไม่ใช่แค่การลากเส้นตัดกันสองเส้น
ทำความเข้าใจกับระบบเรียกชื่อระบบ EEG 10-20
ทุกตำแหน่งบนตารางวัดระบบ 10-20 จะได้รับชื่อที่สร้างขึ้นจากตัวอักษรและตัวเลข
ตัวอักษรจะระบุถึงบริเวณสมองโดยทั่วไปที่อยู่ใต้ตำแหน่งหนังศีรษะจุดนั้น ในขณะที่ตัวเลขจะแสดงระยะห่างจากแนวแบ่งกึ่งกลางไปทางซ้ายหรือขวาของอิเล็กโทรดนั้น เลขคี่จะตกอยู่ด้านซ้ายของศีรษะเสมอ เลขคู่จะตกอยู่ด้านขวา และตัวอักษร “z” ซึ่งย่อมาจากศูนย์ (zero) จะระบุถึงจุดใดก็ตามที่ทับอยู่บนแนวแบ่งกึ่งกลางโดยตรง
ตัวอักษรระบุภูมิภาคมีรายละเอียดดังนี้:
Fp ย่อมาจาก frontopolar ทำหน้าที่ระบุตำแหน่งที่อยู่ใกล้หน้าผากและส่วนหน้าสุดของสมองส่วนหน้า (prefrontal)
F ย่อมาจาก frontal ครอบคลุมพื้นที่สมองส่วนหน้า (frontal lobe) ที่กว้างขึ้นถัดจากหน้าผาก
C ย่อมาจาก central อยู่เหนือแถบเปลือกสมอง (cortex) ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวและการรับความรู้สึก
P ย่อมาจาก parietal ครอบคลุมส่วนบน-หลังของกะโหลกศีรษะ
O ย่อมาจาก occipital อยู่ที่ด้านหลังสุดของศีรษะตรงบริเวณประมวลผลการมองเห็น
T ย่อมาจาก temporal อยู่เหนือด้านข้างของศีรษะแถบเหนือใบหู
A ย่อมาจาก auricular หมายถึงส่วนใบหู ซึ่งมักจัดเป็นจุดอ้างอิงที่เป็นกลางมากกว่าเป็นตำแหน่งบันทึกข้อมูลหลัก
ความพยายามในการใช้ระบบการระบุชื่อเหล่านี้กับตารางวัดการทำงานทั้งหมดจะทำให้เกิดตำแหน่งอิเล็กโทรดมาตรฐานจำนวน 21 จุด ซึ่งยังคงเป็นโครงหลักของการตรวจ EEG ทางคลินิกตามปกติ
ภาพรวมระบบวางตำแหน่งอิเล็กโทรด EEG แบบ 10-20
การจัดตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) ที่มีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องใช้วิธีวางตำแหน่งอิเล็กโทรดอย่างรอบคอบเพื่อให้มั่นใจว่าครอบคลุมทุกส่วนของหนังศีรษะอย่างเหมาะสม พื้นที่เป้าหมายที่แตกต่างกันมักเป็นตัวกำหนดว่าควรให้ความสำคัญกับกลุ่มย่อยของอิเล็กโทรดประเภทใดในการตรวจ
การทำความเข้าใจกับกลุ่มจำเพาะเหล่านี้จะช่วยในการรักษาคุณภาพสัญญาณในการบันทึกข้อมูลคุณภาพสูงตลอดช่วงเวลาการบันทึก
อิเล็กโทรดบริเวณสมองส่วนหน้า (F)
อิเล็กโทรดบริเวณสมองส่วนหน้าวางอยู่เหนือสมองส่วนหน้า มักมีบทบาทสำคัญในการตรวจจับการทำงานที่เกี่ยวข้องกับหน้าที่การรับรู้ขั้นสูงและการวางแผนสั่งการ การวางตำแหน่งเซ็นเซอร์เหล่านี้อย่างถูกต้องช่วยให้แพทย์สามารถเฝ้าสังเกตการณ์รูปแบบที่เกี่ยวข้องกับสภาวะระดับความรู้สึกตัวต่างๆ และแนวโน้มความผิดปกติของสรีรวิทยาของระบบประสาท จุดตรวจเหล่านี้จำเป็นสำหรับการวัดการทำงานของสมองส่วนหน้าในสถานการณ์วินิจฉัยที่หลากหลาย
อิเล็กโทรดบริเวณขมับ (T)
ตำแหน่งขมับจะถูกจัดวางอยู่ตามด้านข้างของศีรษะ ครอบคลุมภูมิภาคที่สำคัญต่อการประมวลผลการทำงานด้านภาษา ความทรงจำ และการควบคุมอารมณ์ เนื่องจากบริเวณเหล่านี้อยู่ใกล้ฐานกะโหลกศีรษะ การวัดตำแหน่งจดจำที่เหมาะสมจึงจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนจากกล้ามเนื้อขากรรไกรหรือคอ การจัดตำแหน่งอย่างแม่นยำนี้มีความสำคัญต่อการตรวจสอบลักษณะทางไฟฟ้าของสมองกลีบขมับ
อิเล็กโทรดบริเวณกระหม่อม (P)
เซ็นเซอร์บริเวณกระหม่อมตั้งอยู่แถบด้านบนและแกนข้างของหนังศีรษะ ด้านหลังแนวร่องสมองส่วนกลาง (central sulcus) มุ่งเน้นไปที่การบูรณาการประสาทรับสัมผัสและการรับรู้มิติสัมพันธ์ อิเล็กโทรดเหล่านี้มักมีปฏิสัมพันธ์ร่วมกับสายสื่อนำอื่นๆ รอบข้างเพื่อให้เห็นมุมมองของการสื่อสารระหว่างบริเวณหน้าที่ต่างๆ ของสมองอย่างกว้างขวางยิ่งขึ้น การสร้างความมั่นใจว่าจัดวางสิ่งเหล่านี้ตามช่วงร้อยละจะช่วยรักษาเสถียรภาพพื้นที่เมื่อเทียบกับสายสื่อนำด้านหน้าและด้านหลัง
อิเล็กโทรดบริเวณท้ายทอย (O)
สายสื่อนำท้ายทอยประกอบด้วยอิเล็กโทรดที่วางอยู่ที่ด้านหลังสุดของหนังศีรษะเหนือศูนย์กลางการประมวลผลภาพ โหนดเหล่านี้มีความไวต่อสิ่งเร้าทางสายตาและการเปิดหรือปิดตาอย่างสูง ซึ่งจะสร้างคลื่นสมอง alpha ออกมา การวัดอย่างเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าจุดวัดเหล่านี้อยู่เหนือ inion 10% ถือเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประเมินการทำงานของสมองส่วนการมองเห็นอย่างถูกต้อง
เหตุใดระบบ 10-20 จึงเป็นรากฐานของโครงสร้างมอนทาจ EEG ทุกประเภทและรูปแบบแผนที่ขั้นสูง
เมื่อจุดมาตรฐานทั้ง 21 จุดถูกระบุตำแหน่งแล้ว นักเทคโนโลยีคลื่นไฟฟ้าสมองระดับคลินิกจะเลือกชุดย่อยของจุดเหล่านี้เพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่า "มอนทาจ (montage)" ซึ่งก็คือนัยแผนผังการแสดงผลที่เป็นระบบสำหรับสัญญาณไฟฟ้าที่ได้มาจากกลุ่มอิเล็กโทรดที่กำหนด
มอนทาจ EEG รูปแบบต่างๆ จะได้รับเลือกโดยขึ้นอยู่กับว่าแพทย์กำลังต้องการสังเกตรายละเอียดประเภทใด แต่ทุกรูปแบบล้วนดึงโครงสร้างพื้นฐานมาจากระบบโครงตาข่าย 10-20 แบบเดียวกัน รากฐานร่วมดังกล่าวเป็นนวัตกรรมที่รับประกันว่านักเทคโนโลยีในโรงพยาบาลแห่งหนึ่งกับนักวิจัยในอีกประเทศหนึ่งกำลังเก็บตัวอย่างจากเขตกายวิภาคทั่วไปจุดเดียวกัน โดยไม่ต้องคำนึงถึงขนาดหรือรูปร่างศีรษะของกลุ่มเสรีชนเป้าหมายที่แตกต่างกัน
ตารางระบบ 10-20 ยังทำหน้าที่เป็นระนาบฐานสำหรับระบบการระบุตำแหน่งที่ให้รายละเอียดมากกว่ามาก ซึ่งใช้เมื่อต้องการความละเอียดของเชิงพื้นที่สูงขึ้น เช่น ในสภาพแวดล้อมการวิจัยที่เน้นการค้นหาตำแหน่งแหล่งสัญญาณอย่างละเอียด ระบบ 10-10 จะแบ่งส่วนพื้นที่ตารางเดิมเพื่อเสนอตำแหน่งอิเล็กโทรด 81 ตำแหน่งแทนที่จะเป็น 21 ตำแหน่ง และระบบ 10-5 ก็ขยายระบบการแบ่งชั้นนี้เพิ่มขึ้นอีก โดยสร้างจุดจัดวางที่เป็นไปได้มากกว่า 300 ตำแหน่ง
แม้ว่าจะมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้น แต่ระบบส่วนขยายทั้งสองนี้ก็นำหลักการใช้คิดร้อยละเชิงสัดส่วนแบบเดิมมาใช้อ้างอิง ซึ่งหมายความว่านักวิจัยในปัจจุบันยังคงสามารถเชื่อมโยงแผ่นขั้วตำแหน่งอิเล็กโทรดในระบบ 10-5 ย้อนกลับไปยังข้อมูลวรรณกรรมคลินิกที่มีอยู่นับทศวรรษซึ่งอ้างอิงกับระบบจัดวาง 10-20 แบบเก่าที่ง่ายกว่าได้
แนวทางกรอบพิกัดเดียวกันนี้ยังได้กลายมาเป็นมาตรฐานการค้นหาเป้าหมายเริ่มต้นในเทคนิคการกระตุ้นสมองแบบไม่รุกล้ำ รวมถึงการกระตุ้นสมองด้วยสนามแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะ (TMS) และการกระตุ้นสมองด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะ (tDCS) ในขั้นตอนเหล่านี้ จุดสังเกตของระบบ 10-20 จะถูกนำมาใช้เพื่อตัดสินใจว่าต้องวางขดลวดกระตุ้นหรือแผ่นอิเล็กโทรดไว้ที่กายภาพภายนอกของศีรษะจุดใด เพื่อส่งผลต่อกิจกรรมในบริเวณเฉพาะของเปลือกสมองใต้หนังศีรษะจุดนั้น
พยานหลักฐานการวิจัยระบุอย่างไรขีดจำกัดของการกำหนดเป้าหมายเชิงกายภาพหนังศีรษะ
มักมีความเข้าใจร่วมกันว่าระบบ 10-20 จัดสรรความคล้ายคลึงแบบหนึ่งต่อหนึ่งระหว่างจุดหนังศีรษะและส่วนพับโค้งของชั้นสมองรองรับด้านล่าง และประเมินว่าค่าความแม่นยำดังกล่าวสามารถดำเนินการได้ง่ายหลังการฝึกอบรมสั้นๆ อย่างไรก็ดี งานวิจัยที่มีอยู่ให้ภาพในลักษณะที่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบกว่านั้น
การศึกษาชิ้นหนึ่งในปี 2019 โดย Rick และคณะ ได้ตรวจสอบประสิทธิภาพของความน่าเชื่อถือในการระบุตำแหน่ง C3 และ C4 ของผู้ทำการประเมินมือใหม่ ซึ่งเป็นจุดมาตรฐานของระบบ 10-20 ที่ใช้ประเมินตำแหน่งของสมองส่วนสั่งการปฐมภูมิ (primary motor cortex) สำหรับการทำ tDCS โดยส่งกลุ่มผู้ทำการประเมินสองคน ซึ่งแต่ละคนได้รับคำสั่งฝึกฝนเป็นเวลาสองชั่วโมงจากช่างเทคนิคด้านการวินิจฉัยโรคระบบประสาทที่จดทะเบียน เพื่อวัดจุดเหล่านี้ในผู้เข้าร่วมการทดสอบที่เป็นผู้ใหญ่จำนวน 25 คน
ผลลัพธ์ความน่าเชื่อถือระหว่างผู้ประเมินและความน่าเชื่อถือภายในผู้ประเมินคนเดิม ซึ่งคำนวณจากค่าสัมประสิทธิ์แบบกลุ่มเดียวกัน (intraclass coefficient) ปรากฏผลออกมาว่าอยู่เฉพาะในระดับ "ต่ำถึงปานกลาง" เท่านั้น ระยะห่างสัมบูรณ์ระหว่างจุดที่ทำเครื่องหมายไว้ ไม่ว่าจะเปรียบเทียบระหว่างผู้ประเมินต่างคนกัน หรือระหว่างผู้ประเมินคนเดียวกันแต่ต่างวันกัน อยู่ในขอบเขตต่ำกว่า 1.0 เซนติเมตร
นั่นอาจฟังดูเหมือนน้อยมาก แต่ผู้เขียนรายงานระบุเตือนอย่างชัดเจนว่าแม้ระดับที่คลาดเคลื่อนไปไม่ถึงเซนติเมตรก็สามารถสร้างความแตกต่างทางสุขภาพรักษาโรคได้อย่างชัดเจนในกลุ่มประชากรที่โครงสร้างสมองอาจมีการเปลี่ยนแปลงไปจากรอยโรคหรือจากการพัฒนาผิดปกติทางกายวิภาคอื่นๆ ขอบเขตความคลาดเคลื่อนที่ไม่มีพิษภัยในอาสาสมัครสุขภาพดี จะไม่ได้แปลว่าปลอดภัยร้อยเปอร์เซ็นต์ในกรณีบุคคลไข้โรคหลอดเลือดสมองที่อยู่ระหว่างการบำบัดด้วยการกระตุ้นสมองเฉพาะจุด
นอกจากนี้ การศึกษาแยกเฉพาะโดย Kakisaka และคณะ ยังชี้ให้เห็นถึงข้อจำกัดในอีกรูปแบบหนึ่ง โดยกลุ่มนักวิจัยได้เปรียบเทียบคลื่นไฟฟ้าสมองบนหนังศีรษะ (scalp EEG) ที่ได้รับการบันทึกข้อมูลผ่านการวางระบบ 10-20 พื้นฐานพร้อมติดตั้งอิเล็กโทรดขมับเพิ่มเติมบางส่วน เข้ากับกระบวนการตรวจคลื่นแม่เหล็กสมอง (MEG) และเปรียบเทียบเทียบกับการบันทึกสัญญาณจากภายในเปลือกสมองโดยตรง (intracranial recording) ซึ่งถือเป็นวิธีวัดมาตรฐานสูงสุด (gold standard) สำหรับการตรวจจับความเคลื่อนไหวอาการชัก
ในตัวเลือกระหว่างผู้ป่วยโรคลมบ้าหมูที่มีจุดเกิดจากส่วนนอกของสมองกลีบขมับ (lateral temporal cortex) วิธีตรวจ scalp EEG ตรวจจับกลุ่มสัญญาณแหลม (spikes) ได้ 0% เทียบกับวิธีบันทึกจากภายในสมองส่วนลึกที่ยืนยันการมีอยู่ของคลื่นเหล่านี้ ในขณะที่กระบวนการ MEG ตรวจจับคลื่นได้ 55% คำอธิบายเรื่องจุดนี้ทอดความเชื่อมโยงกลับไปยังแนวทิศทางของแกนนำไฟฟ้ากระแสสมอง: สัญญาณแหลมถูกสร้างขึ้นจากแกนนำไฟฟ้าที่มีทิศทางเกือบเป็นระนาบสัมผัสหรือตั้งฉากขวางกับพื้นผิวหนังศีรษะ ซึ่งเป็นรูปทรงแกนนอนที่อิเล็กโทรดบนผิวหนังศีรษะไม่เหมาะสมในการรับคลื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ส่วนในกรณีกลุ่มไข้รายที่สอง ซึ่งมีโรคลมบ้าหมูที่มีจุดเริ่มในบริเวณ insula ซึ่งเป็นส่วนที่อยู่ในชั้นลึกเข้าไปของสมอง ประสิทธิภาพค่าความไวของผลตรวจ scalp EEG อยู่ที่ 44% ในขณะที่ผลตรวจ MEG อยู่ที่ 83% ตัวเลขเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าแม้แต่วิธีวางมอนทาจระบบ 10-20 ที่ไร้ที่ติก็ยังคงตรวจไม่พบความเคลื่อนไหวทิศทางประจุไฟฟ้าขั้วสมองที่เกิดขึ้นจริง ไม่ใช่เพราะความผิดพลาดการคำนวณการตรวจวัด แต่เป็นผลมาจากทิศทางทางกายภาพที่คลื่นส่งผ่านออกไปเมื่อเทียบกับสภาพหนังศีรษะ
เมื่อนำข้อมูลเหล่านี้มารวมกัน ข้อสรุปชี้ไปในทิศทางเดียวกันทั้งหมด ระบบ 10-20 เป็นหลักการภาษากลางร่วมที่มีประโยชน์อย่างยอดเยี่ยมสำหรับงานสรีรวิทยาไฟฟ้า แต่ระบบนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อให้รับประกันความแม่นยำของเปลือกสมองในระดับมิลลิเมตรหรือระดับความไวต่อสัญญาณที่เท่ากันทุกรูปแบบจุดต้นสัญญาณ จุดเด่นที่แท้จริงของระบบคือความสามารถการทำซ้ำและความสอดคล้องที่จะนำไปใช้เปรียบเทียบศึกษาข้ามห้องปฏิบัติการได้ ไม่ได้จัดขึ้นมาแทนที่แบบแผนวิธีสร้างภาพสมองส่วนบุคคลเมื่อต้องการความน่าเชื่อถือแม่นยำระดับจำเพาะสูงขนาดนั้น
ทำไมระบบ 10-20 ของ EEG จึงมีความจำเป็นต่อการปฏิบัติการทางคลินิก
ระบบ 10-20 ทำหน้าที่เป็นมาตรฐานภาษากลางสำหรับนักประสาทวิทยาและนักวิจัยทั่วโลก เนื่องจากระบบพึ่งพาสัดส่วนกายวิภาค แพทย์ผู้เชี่ยวชาญจึงทำการตรวจซ้ำในกลุ่มผู้ไข้รายเดิมหลังจากผ่านไปเป็นสัปดาห์หรือเป็นเดือนเพื่อติดตามผลการเปลี่ยนแปลงได้อย่างน่าเชื่อถือ ความสอดคล้องเชิงเวลานี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการติดตามความคืบหน้าของโรคระบบประสาท หรือการประเมินประเมินผลการรักษาในระยะยาว โดยไม่ถูกรบกวนด้วยความคลาดเคลื่อนทางพื้นที่
นอกเหนือจากการทำซ้ำขั้นพื้นฐานแล้ว โครงสร้างนี้ยังรองรับการประยุกต์ใช้มอนทาจเชิงคณิตศาสตร์ขั้นสูงซึ่งทำงานโดยอาศัยตำแหน่งจุดมาตรฐานของขั้วไฟฟ้าวัดประจุ เมื่อข้อมูลถูกเก็บรวบรวมผ่านระบบที่มีความคงตัวสูงนี้ นักวิเคราะห์จะสามารถประมวลแปลงสัญญาณออกเป็นมุมมองอื่นๆ เช่น สัญญาณ Laplacian Montage EEG เพื่อเน้นการวิเคราะห์ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าเฉพาะที่ มากกว่าแนวศักย์ไฟฟ้ารวม ความสามารถประยุกต์นี้ช่วยให้การบันทึกภาพแบบมาตรฐานแบบเดียวสามารถมอบ Insight ที่กว้างขวางขึ้น โดยขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์งานศึกษาหรือขั้นตอนวินิจฉัย
นอกจากนี้ ระบบดังกล่าวยังเอื้อความสะดวกต่อการปฏิบัติตู้นิรภัยรวบรวมฐานข้อมูลอ้างอิงของประชากรทั่วไป ซึ่งมีความจำเป็นในการระบุแยกลักษณะกระแสส่งคลื่นสมองผิดปกติ ด้วยการเปรียบเทียบแต่ละผลการตรวจเฉพาะรายเทียบกับเกณฑ์กลุ่มประชากรมาตรฐานที่ผ่านการตรวจสอบมาแล้ว คณะทีมแพทย์จะสามารถประเมินผลลักษณะคลื่นไฟฟ้าที่เป็นแกนหลักของระบบประสาทออกจากสัญญาณรบกวนภายนอกได้
บทสรุป
ระบบ 10-20 ยังคงเป็นกรอบงานที่เป็นแกนหลักในการวินิจฉัยโรค โดยเป็นโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการวัดกิจกรรมของสมองที่เที่ยงตรงและนำกลับไปทำซ้ำผลได้ในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์ ด้วยการยึดถือมาตรฐานตามรอบพิกัดช่วงเหล่านี้ ผู้ให้บริการทางการแพทย์จะสามารถมั่นใจได้ว่าข้อมูลการวิเคราะห์สามารถนำไปใช้งานเปรียบเทียบระหว่างขั้นตอนตรวจและระหว่างแต่ละบุคคลได้ เป็นการเชื่อมช่องว่างระหว่างข้อมูลสัญญาณทางชีวภาพดิบและ Insight คลินิกที่ชัดเจน
เอกสารอ้างอิง
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
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
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
คำถามที่พบบ่อย
ระบบมาตรฐานสากล 10-20 คืออะไร
ระบบสากล 10-20 คือวิธีการมาตรฐานในการจัดวางอิเล็กโทรด EEG บนหนังศีรษะเพื่อให้ตำแหน่งเป็นไปในทิศทางเดียวกันในคนกลุ่มต่างๆ และการบันทึกรายงานข้อมูลในแต่ละรอบ ระบบนี้ใช้สัดส่วนระยะวัดระหว่างฐานที่พึ่งพากะโหลกศีรษะที่เสถียรเพื่อจัดตารางปรับมาตราส่วนภาพ เพื่อรับประกันว่าบริเวณสมองจุดเดียวกันจะได้รับการตรวจวัดโดยไม่มีปัจจัยเรื่องขนาดหรือรูปทรงศีรษะเฉพาตัวมาเกี่ยวข้อง
วิธีการระบุตำแหน่งอิเล็กโทรดด้วยระบบ 10-20 เป็นอย่างไร
ลำดับแรก ช่างผู้เชี่ยวชาญจะมองหาจุดสังเกตหลักสี่จุด ได้แก่ nasion, inion และจุด preauricular ทั้งสองจุด ระยะห่างระหว่างเครื่องหมายระบุพิกัดเหล่านี้ตามแนวกึ่งกลางและระหว่างหูจะถูกคำนวณผ่านสายวัด และจากนั้น แถวขั้วจัดวางจะถูกนำมากำหนดตำแหน่งที่อัตราส่วน 10% หรือ 20% ของระยะรวมทั่งหมดเหล่านั้น
ตัวอักษรและตัวเลขบนสัญลักษณ์ระบุขั้วไฟฟ้าระบุความหมายอย่างไร
ตัวอักษรในสัญลักษณ์ระบุบริเวณเขตสมองกว้างๆ ใต้หนังศีรษะจุดนั้น (ตัวอย่างเช่น F สำหรับบริเวณสมองส่วนหน้า frontal, C สำหรับส่วนกลาง central, O สำหรับส่วนท้ายทอย occipital) ตัวเลขจะระบุถึงระยะห่างความเบี่ยงเบนออกไปทางซ้ายหรือขวาจากแนวกึ่งกลางของขั้วไฟฟ้า โดยเลขคี่จะอยู่ฝั่งด้านซ้าย เลขคู่จะอยู่ฝั่งด้านขวา และอักษร 'z' (zero) บ่งชี้ตำแหน่งทับบนเส้นกึ่งกลาง
ทำไมระบบ 10-20 จึงเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการเปรียบเทียบผลตรวจ EEG
เนื่องจากศูนย์ตรวจทุกแห่งทำตามแนวทางมาตรฐานการประเมินแบบเดียวกัน ข้อมูลบันทึกจากแต่ละกรณีคนทั่วไป หรือจากตัวเลือกบุคคลคนเดียวกันในวันที่ทำการตรวจที่แตกต่างกัน จะสามารถเก็บรายละเอียดส่วนโครงสร้างพื้นผิวหลักเดียวกันได้ ความแม่นยำที่ทำซ้ำได้นี้เป็นนวัตกรรมที่ทำให้แพทย์ประสาทวิทยาและนักวิจัยสามารถตรวจเปรียบเทียบข้อวินิจฉัยได้อย่างแม่นยำ
ระบบ 10-20 เอื้อความสะดวกต่องานกระตุ้นสมองแบบไม่รุกล้ำอย่างไร
เทคโนโลยีประเภทกระตุ้นสมองด้วยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านกะโหลกศีรษะ (TMS) และรูปแบบกระตุ้นสมองด้วยประจุไฟฟ้าตรง (tDCS) อาศัยระบบจุดสังเกต 10-20 เพื่อจัดวางแนวขดลวดแม่เหล็กหรือขั้วแปะเหนือจุดเป้าหมายแกนสมอง เช่น ตำแหน่งจุด C3 หรือ C4 มักใช้งานสำหรับกระตุ้นสมองส่วนสั่งการ (motor cortex) ในขณะที่จุด F3 หรือ F5 มักใช้กระตุ้นกลุ่มสมองส่วน dIPFC (dorsolateral prefrontal cortex)
ขีดจำกัดที่พบบ่อยของโครงสร้างระบบ 10-20 มีอะไรบ้าง
ระดับความแม่นยำในการวัดขึ้นอยู่กับการฝึกอบรมของความเฉพาพตัวของผู้ประเมิน และความคลาดเคลื่อนของการจัดวางแม้เพียงจุดเล็กน้อยก็สามารถมีผลต่อกระบวนการตรวจรักษาเมื่อโครงสร้างกายวิภาคสมองถูกปรับเปลี่ยนจากผลอาการบาดเจ็บหรือรอยพยาธิสภาพของโรคภัย นอกจากนี้ ขั้วไฟฟ้าบนกระหม่อมอาจมองข้ามทางเลือกคลื่นไฟฟ้าที่เดินทางในแนวตัดขวางหรือสัญญาณที่เกิดจากตำแหน่งลึกของสมอง เป็นข้อจำกัดเพียงเพราะนัยทิศทางที่คลื่นประจุนั้นแพร่ออกมา
ระบบ 10-10 และ 10-5 คืออะไร
ระบบดังกล่าวคือส่วนขยายที่เพิ่มความหนาแน่นขึ้นจากระบบตาราง 10-20 พื้นฐานสำหรับกรอบสถานการณ์ที่ระบบต้องการความละเอียดเชิงพื้นที่ในระดับภาพถ่ายที่สูงขึ้น ระบบ 10-10 จะแบ่งแยกโซนตำแหน่งอ้างอิงเดิมออกมาให้ได้จุดติดตั้งขั้วไฟฟ้า 81 ตำแหน่ง ส่วนระบบ 10-5 ขยายขีดความสามารถนี้เพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 300 ตำแหน่ง ทั้งคู่อ้างอิงอยู่บนสัดส่วนใช้ร้อยละหลักเกณฑ์เดียวกัน
ระบบ 10-20 มีความละเอียดเพียงพอสำหรับทุกเป้าหมายที่ต้องการโฟกัสสมองหรือไม่
ระบบนี้จะรับรองเรื่องความเสถียรของการจัดวางตามเป้าหมายแบบไม่แปรผันตามขนาดประชากร แต่ไม่ได้เป็นนวัตกรรมสร้างสัดส่วนแบบหนึ่งต่อหนึ่งระดับมิลลิเมตรกับรอยพับขมวดสมองของแต่ละบุคคล เมื่อระดับสัดส่วนเป้าหมายที่แม่นยำสูงสลักสำคัญมาก เทคโนโลยี MRI-guided neuronavigation จะตอบสนองความแม่นยำในเกณฑ์ที่วางใจได้ดีกว่า อย่างไรก็ดี นวัตกรรมกรอบงาน 10-20 ยังคงทำหน้าที่เป็นมาตรฐานหลักเมื่อเครื่องมือวิเคราะห์ดังกล่าวไม่พร้อมใช้งานในระบบงานทั่วไป
Emotiv เป็นผู้นำด้านนิวโรเทคโนโลยีที่ช่วยขับเคลื่อนการวิจัยประสาทวิทยาศาสตร์ผ่านเครื่องมือ EEG และข้อมูลสมองที่เข้าถึงได้
คริสเตียน บูร์โกส
