10-20 sistemi, bir bireyin kafatasına ait benzersiz oranları ortak bir koordinat ızgarasına dönüştüren, ölçüme dayalı bir yöntemdir. Teknisyenler, frontal lobun veya beynin arkasındaki görsel işlem merkezlerinin nerede bulunabileceğini tahmin etmek yerine, baş üzerindeki sabit anatomik noktalar arasındaki mesafelerin belirli yüzdelerini ölçerler.
Bu sayede, saçlı derinin altında yer alan kortikal bölgelere genel ve tekrarlanabilir bir şekilde karşılık gelen elektrot konumları elde edilir. Bu yöntem, sabit santimetre mesafelerine dayanmak yerine kafa boyutuna göre ölçeklendiğinden; yetişkinlerde, çocuklarda ve hatta belirgin şekilde farklı kafa şekillerine sahip bireyler arasında tutarlı bir şekilde çalışır.
EEG Teknisyenleri Elektrot Yerleşimi İçin Saç Derisini Nasıl Ölçer?
Herhangi bir elektrot cilde temas etmeden önce, kafatasındaki dört nirengi noktasının elle tespit edilmesi gerekir. Bunlar: alın ile burnun birleştiği burun kemerindeki küçük çukur olan nasion; kafatası tabanında boyunla birleştiği yerde hissedilen kemikli çıkıntı olan inion; ve her iki kulak kanalının hemen önünde bulunan, biri sol tarafta diğeri sağ tarafta olan iki preauriküler noktadır.
Her dört nokta da palpe edilebilirdir, yani sadece dokunarak bulunabilirler. Bu sayede sistem, herhangi bir görüntüleme cihazı olmadan güvenilir bir şekilde çalışır.
Bu nirengi noktaları belirlendikten sonra teknisyen, doğrudan saç derisinin orta hattı boyunca yerleştirilen esnek bir mezura kullanarak nasion ile inion arasındaki mesafeyi ölçer ve başın kıvrımını önden arkaya doğru takip eder. Bu tek ölçüm, her önden arkaya veya sagital elektrot pozisyonu için referans mesafe haline gelir.
Ayrı olarak, iki preauriküler nokta arasındaki mesafe de ölçülür, ancak bu sefer şerit mezura başın tepesindeki en yüksek nokta olan verteksten geçerek kulaktan kulağa bir çizgi çizer. Bu ikinci ölçüm, ızgaranın yatay veya koronal eksenini tanımlar.
10-20 Sisteminin Kökenleri ve Amacı
“10-20” adı, iki referans mesafesinin nasıl bölündüğünü ifade eder. Elektrot sıraları, toplam ölçülen mesafenin %10'una veya %20'sine eşit aralıklarla yerleştirilir.
Orta hat boyunca nasion'dan başlayarak, ilk elektrot işareti nasion-inion mesafesinin %10'unda yer alır ve bu nokta Fpz olarak adlandırılır. Oradan itibaren, her bir sonraki işaret çizgi boyunca %20 daha ileriye yerleştirilir; Fz, Cz, Pz olarak adlandırılan pozisyonlardan geçerek nihayet inion'un %10 üzerinde yer alan Oz noktasına ulaşır.
Bunlar toplandığında, %10 artı dört adet %20'lik adım ve son %10'luk kısım %100'e ulaşır ve bu da tüm nasion-inion mesafesini kapsar. Aynı %10 ve ardından %20'lik aralık mantığı, kulaktan kulağa uzanan enine çizgiye ve ardından başın tüm çevresine uygulanarak sadece kesişen iki çizgi yerine eksiksiz bir ızgara oluşturulur.
EEG 10-20 Sistemi Adlandırmasını Anlamak
10-20 ızgarasındaki her pozisyon, bir harf ve bir sayıdan oluşan bir isim alır.
Harf, o saç derisi konumunun altında yer alan genel beyin bölgesini tanımlarken, sayı ise elektrodun orta hattın ne kadar solunda veya sağında yer aldığını gösterir. Tek sayılar her zaman başın sol tarafına, çift sayılar sağ tarafına düşer ve sıfırı temsil eden “z” harfi doğrudan orta hat üzerinde yer alan her şeyi işaretler.
Bölgesel harfler şu şekilde ayrılır:
Alın bölgesine ve prefrontal bölgenin en ön kısmına yakın alanları işaret eden, frontopolar için Fp.
Alnın arkasındaki daha geniş frontal lob alanını kapsayan, frontal için F.
Hareket ve duyu ile ilgili korteks şeridinin üzerinde yer alan, santral için C.
Kafatasının üst-arka kısmını kaplayan, paryetal için P.
Görsel işleme alanlarının yakınında, başın en arkasında yer alan, oksipital için O.
Kulakların üzerindeki başın yan kısımlarını kapsayan, temporal için T.
Aktif kayıt alanlarından ziyade genellikle nötr referans noktaları olarak kullanılan kulak memelerini ifade eden, auriküler için A.
Bu adlandırma şemasının tüm ölçüm ızgarasına uygulanması, rutin klinik EEG'nin temelini oluşturmaya devam eden 21 elektrot sahasından oluşan standart bir dizilim üretir.
EEG Elektrot Yerleşimi 10 20 Sistemine Genel Bakış
Etkili bir EEG incelemesi, saç derisinin her bölgesinin uygun şekilde kapsanmasını sağlamak için elektrotların dikkatli bir şekilde uygulanmasını gerektirir. Farklı ilgi alanları, seans sırasında hangi elektrot alt gruplarının önceliklendirileceğini sıklıkla belirleyecektir.
Bu özel grupları anlamak, kayıt süresi boyunca yüksek sinyal kalitesinin korunmasına yardımcı olur.
Frontal (F) Elektrotlar
Frontal elektrotlar ön beyin üzerine yerleştirilir ve genellikle daha yüksek bilişsel işlevler ve motor planlama ile ilgili aktivitelerin tespit edilmesinde kritik bir rol oynar. Klinisyenler bu sensörleri doğru şekilde yerleştirerek, çeşitli bilinç durumları ve potansiyel nörofizyolojik anomaliler ile ilişkili kalıpları izleyebilirler. Bu sahalar, birçok farklı teşhis senaryosunda frontal lob işlevini ölçmek için gereklidir.
Temporal (T) Elektrotlar
Temporal sahalar başın yan tarafı boyunca yerleştirilir ve dil işleme, hafıza ve duygusal düzenleme için kritik olan bölgeleri kapsar. Bu alanlar kafatası tabanına yakın konumlandığından, çene veya boyundan kaynaklanan kas gürültülerini (artifaktları) önlemek için uygun yerleşim gereklidir. Bu hassas konumlandırma, temporal lob elektriksel imzalarının incelenmesi için hayati önem taşır.
Paryetal (P) Elektrotlar
Paryetal sensörler, saç derisinin üst ve yan kısımlarında, santral sulkusun arkasında yer alır ve duyusal entegrasyon ile mekansal farkındalığa odaklanır. Bu elektrotlar, farklı fonksiyonel beyin bölgeleri arasındaki iletişime daha geniş bir bakış açısı sunmak için genellikle çevreleyen uçlarla etkileşime girer. Bunların yüzde bazlı aralıklara göre yerleştirilmesini sağlamak, frontal ve oksipital uçlara göre mekansal bütünlüğü korur.
Oksipital (O) Elektrotlar
Oksipital uçlar, görsel işleme merkezlerinin üzerindeki saç derisinin en arkasına yerleştirilen elektrotlardan oluşur. Bu düğümler görsel uyaranlara ve karakteristik alfa ritimleri üreten gözlerin açılıp kapanmasına karşı son derece hassastır. Bunların inion'un %10 üzerinde olmasını sağlayan doğru ölçüm, doğru görsel korteks aktivitesi değerlendirmesi için gereklidir.
10-20 Sistemi Neden Her EEG Montajının ve Gelişmiş Haritalama Yönteminin Temelini Oluşturur?
21 standart saha işaretlendikten sonra, klinik EEG teknisyenleri “montaj” adı verilen şeyi oluşturmak için bunların alt gruplarını seçerler; bu montaj, seçilen bir grup elektrottan gelen elektriksel sinyallerin düzenli bir görünümüdür.
Bir klinisyenin neyi gözlemlemek istediğine bağlı olarak farklı EEG montajları seçilir, ancak bunların her biri aynı temel 10-20 ızgarasından beslenir. Bu ortak temel, bir hastanedeki bir teknisyen ile başka bir ülkedeki bir araştırmacının, hastalarının kafa boyutu veya şekli arasındaki farklılıklardan bağımsız olarak aynı genel anatomik bölgelerden örnekleme yapmasını garanti eden şeydir.
10-20 ızgarası, sinyal kaynaklarını tam olarak belirlemeye odaklanan araştırma ortamlarında olduğu gibi, daha yüksek mekansal çözünürlük gerektiğinde kullanılan çok daha ayrıntılı konumlandırma sistemleri için de temel katman görevi görür. 10-10 sistemi, 21 yerine 81 elektrot pozisyonu üretmek için orijinal ızgarayı daha da alt bölümlere ayırır ve 10-5 sistemi bu alt bölümü daha da genişleterek 300'den fazla olası saha oluşturur.
Eklenen yoğunluğa rağmen, bu uzatılmış sistemlerin her ikisi de aynı orijinal yüzde bazlı mantığa bağlı kalır; bu da bugün bir araştırmacının 10-5 sistemi elektrodunu tümüyle eski, daha basit 10-20 dizilimine dayanan onlarca yıllık klinik literatürle ilişkilendirebileceği anlamına gelir.
Aynı koordinat çerçevesi, transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) ve transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS) dahil olmak üzere invaziv olmayan beyin stimülasyon tekniklerinde de varsayılan hedefleme yöntemi haline gelmiştir. Bu prosedürlerde, o saç derisi konumunun altındaki korteksin belirli bir bölgesindeki aktiviteyi etkilemek amacıyla başın dışına bir stimülasyon bobini veya elektrot pedi fiziksel olarak yerleştirileceği yeri belirlemek için 10-20 nirengi noktaları kullanılır.
Kanıtlar Saç Derisi Tabanlı Hedeflemenin Sınırları Hakkında Ne Söylüyor?
Genellikle 10-20 sisteminin, işaretli bir saç derisi noktası ile altındaki belirli bir korteks kıvrımı arasında bire bir yazışmaya yakın bir şey sağladığı ve bu hassasiyete kısa bir eğitimden sonra kolayca ulaşılabileceği varsayılır. Mevcut araştırmalar daha temkinli bir tablo sunmaktadır.
Rick ve ark. tarafından 2019 yılında yapılan bir araştırma, acemi değerlendiricilerin, tDCS için birincil motor korteksi tahmin etmek üzere kullanılan standart 10-20 sahaları olan C3 ve C4'ü ne kadar güvenilir bir şekilde bulabileceklerini inceledi. Kayıtlı bir nörodiyagnostik teknisyeninden ikişer saatlik eğitim alan iki değerlendirici, bu noktaları 25 yetişkin katılımcıda ölçtü.
Sınıf içi korelasyon katsayısı kullanılarak hesaplanan değerlendiriciler arası ve değerlendirici içi güvenilirlik yalnızca “düşük ila orta” düzeyde çıktı. İster iki farklı değerlendiriciyi, ister aynı değerlendiriciyi iki farklı günde karşılaştırırken olsun, işaretlenmiş noktalar arasındaki mutlak mesafe 1.0 santimetrenin altında kaldı.
Bu ihmal edilebilir gibi görünebilir, ancak çalışmanın yazarları, beyin yapısı bir lezyon veya diğer anatomik değişikliklerle değişmiş popülasyonlarda bir santimetrenin altındaki bir sapmanın bile klinik ağırlık taşıyabileceği konusunda özellikle uyarıda bulunuyor. Sağlıklı bir gönüllüde zararsız olan bir hata payı, hedefli stimülasyon tedavisi gören bir inme hastasında otomatik olarak zararsız değildir.
Dahası, Kakisaka et al. tarafından yapılan ayrı bir çalışma farklı bir sınırlamayı ortaya koymaktadır. Araştırmacılar, birkaç ek temporal elektrot ile standart 10-20 yerleşimi kullanılarak kaydedilen saç derisi EEG'sini, manyetoensefalografi (MEG) ve nöbet aktivitesini saptamada altın standart olarak kabul edilen doğrudan beynin içinden alınan intrakraniyal kayıtlarla karşılaştırdı.
Lateral temporal korteks kaynaklı epilepsisi olan bir hastada, saç derisi EEG'si intrakraniyal kaydın mevcut olduğunu doğruladığı fırtınaların (spike) yüzde sıfırını tespit ederken, MEG %55'ini tespit etti. Açıklama, elektriksel kaynağın kendi yönelimine dayanıyordu: fırtınalar, saç derisi yüzeyine neredeyse teğet veya yanlamasına yönelmiş bir kaynak tarafından üretilmişti; bu da saç derisi elektrotlarının yakalamak için pek uygun olmadığı bir geometriydi.
Epilepsisi beynin daha derinlerinde yer alan bir bölge olan insulada başlayan ikinci bir hastada ise saç derisi EEG duyarlılığı %44'e ulaşırken MEG %83'e ulaştı. Bu rakamlar, kusursuz bir şekilde uygulanan bir 10-20 montajının bile, ölçüm hatası nedeniyle değil, sinyalin saç derisine göre tesadüfen izlediği fiziksel yön nedeniyle gerçek elektriksel aktiviteyi gözden kaçırabileceğini göstermektedir.
Birlikte ele alındığında bu bulgular tutarlı bir sonuca işaret ediyor. 10-20 sistemi elektrofizyoloji için son derece yararlı bir ortak dildir, ancak hiçbir zaman milimetre düzeyinde kortikal hassasiyet veya olası her sinyal kaynağına karşı tek tip duyarlılık garanti etmek için tasarlanmamıştır. Gücü, bu düzeyde bir hassasiyete gerçekten ihtiyaç duyulduğunda bireyselleştirilmiş beyin görüntüleme yöntemlerinin yerini almasında değil, laboratuvarlar ve çalışmalar arasında tekrarlanabilirlik ve karşılaştırılabilirlik sağlamasında yatmaktadır.
Klinik Uygulamada 10-20 Sistemi EEG Neden Önemlidir?
10-20 sistemi, küresel olarak nörologlar ve araştırmacılar için evrensel bir dil görevi görür. Anatomik orantılılığa dayandığı için klinisyenler, değişiklikleri izlemek amacıyla haftalar veya aylar sonra aynı hasta üzerinde bir çalışmayı güvenilir bir şekilde tekrarlayabilirler. Bu zamansal tutarlılık, mekansal tutarsızlıkların müdahalesi olmadan nörolojik durumların ilerlemesini izlemek veya uzun vadeli tedavilerin etkinliğini değerlendirmek için hayati önem taşır.
Basit yeniden üretimin ötesinde bu mimari, standartlaştırılmış elektrot konumlarına dayanan gelişmiş matematiksel montajların uygulanmasına olanak tanır. Veriler bu katı sistem aracılığıyla toplandığında, analistler küresel potansiyelden ziyade yerel akım yoğunluğuna odaklanmak için sinyali Laplacian Montage EEG gibi farklı görünümlere dönüştürebilirler. Bu çok yönlülük, tek bir standart kaydın, spesifik araştırma sorusuna veya teşhis hedefine bağlı olarak birden fazla Insight sunmasını sağlar.
Ayrıca sistem, anormal elektriksel beyin kalıplarını tanımlamak için gerekli olan normatif veri tabanlarının derlenmesini kolaylaştırır. Sağlık ekipleri, bireysel bir çalışmayı derlenmiş bir popülasyon standardıyla karşılaştırarak birincil nörolojik imzaları gürültüden ayırt edebilir.
Sonuç
10-20 sistemi, neuroscience alanında doğru ve tekrarlanabilir beyin aktivitesi ölçümü için gerekli yapıyı sağlayarak tanısal ortamda vazgeçilmez bir çerçeve olmaya devam etmektedir. Uygulayıcılar bu standartlaştırılmış aralıklara bağlı kalarak, verilerin seanslar ve bireyler arasında karşılaştırılabilir olmasını sağlar; ham biyolojik imzalar ile net klinik anlayışlar arasındaki köprüyü kurarlar.
Referanslar
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
Sıkça Sorulan Sorular
Uluslararası 10-20 sistemi nedir?
Uluslararası 10-20 sistemi, EEG elektrotlarını saç derisine yerleştirmek için kullanılan standartlaştırılmış bir yöntemdir, böylece pozisyonları farklı kişiler ve kayıt seansları arasında tutarlı olur. Kafa boyutu veya şekli ne olursa olsun aynı temel beyin bölgelerinden örnekleme yapılmasını sağlamak için sabit kafatası nirengi noktaları arasındaki orantılı ölçümleri kullanarak ölçeklenebilir bir ızgara oluşturur.
10-20 sisteminde elektrot pozisyonları nasıl belirlenir?
Bir teknisyen ilk olarak elle hissedilebilen dört nirengi noktasını belirler: nasion, inion ve iki preauriküler nokta. Orta hat boyunca ve kulaklar arasında kalan bu nirengi noktaları arasındaki mesafeler esnek bir mezura ile ölçülür ve ardından elektrot sıraları bu toplam mesafelerin %10 veya %20'si oranındaki aralıklarla işaretlenir.
Elektrot etiketlerindeki harf ve sayılar ne anlama geliyor?
Etiketteki harf, o saç derisi konumunun altındaki geniş beyin bölgesini gösterir (örneğin frontal için F, santral için C, oksipital için O). Sayı ise elektrodun orta hattın ne kadar solunda veya sağında olduğunu söyler; tek sayılar solda, çift sayılar sağda yer alır ve 'z' (sıfır) orta hattı işaret eder.
10-20 sistemi EEG karşılaştırmaları için neden gereklidir?
Her laboratuvar aynı ölçüm kurallarını takip ettiğinden, farklı bireylerden veya aynı kişiden farklı günlerde yapılan kayıtlar aynı genel kortikal alanları örnekler. Bu tekrarlanabilirlik, klinisyenlerin ve araştırmacıların bulguları güvenilir bir şekilde karşılaştırmasını sağlayan şeydir.
10-20 sistemi invaziv olmayan beyin stimülasyonunu nasıl destekler?
Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) ve transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS) gibi teknikler, bobinleri veya elektrotları yaklaşık beyin hedeflerinin üzerine konumlandırmak için 10-20 nirengi noktalarını kullanır. Örneğin, C3 veya C4 sahaları geleneksel olarak motor korteksi uyarmak için kullanılırken, F3 veya F5 dorsolateral prefrontal korteksi hedefleyebilir.
10-20 sisteminin bilinen bazı sınırlamaları nelerdir?
Ölçüm doğruluğu değerlendiricinin eğitimine bağlıdır ve beyin anatomisi yaralanma veya hastalıkla değiştiğinde küçük yerleşim hataları bile önem taşıyabilir. Ek olarak, saç derisi elektrotları, yalnızca sinyalin yayılma yönünden dolayı, yanlamasına hareket eden veya beynin derinliklerinden kaynaklanan elektriksel sinyalleri kaçırabilir.
10-10 ve 10-5 sistemleri nelerdir?
Bunlar, daha yüksek mekansal çözünürlük gerektiren durumlar için orijinal 10-20 ızgarasının daha yoğun uzantılarıdır. 10-10 sistemi, 81 elektrot pozisyonu elde etmek için orijinal sahaları alt bölümlere ayırırken, 10-5 sistemi bunu daha da geliştirerek 300'den fazla pozisyona ulaştırır; her ikisi de aynı yüzde bazlı mantığa dayanır.
10-20 sistemi tüm beyin hedefleme ihtiyaçları için yeterince hassas mıdır?
Sistem, denekler arasında tutarlı yerleşim sağlar ancak bireysel kortikal kıvrımlarla milimetre düzeyinde bir uyumluluk sunmaz. Kesin hedeflemenin kritik olduğu durumlarda, MRI kılavuzluğundaki nöronavigasyon daha yüksek hassasiyet sunar, ancak bu tür araçların mevcut olmadığı durumlarda 10-20 çerçevesi standart olmaya devam eder.
Emotiv, erişilebilir EEG ve beyin verisi araçları aracılığıyla sinirbilim araştırmalarının ilerlemesine yardımcı olan bir nöroteknoloji lideridir.
Christian Burgos
