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透過快速設置、針對彈性現場部署進行優化的的高密度無線電極陣列,加速您的分析性腦波圖(EEG)時程。

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記錄來自大腦的電活動需要一個定位系統,該系統能夠在每一種頭型、每一間診所以及每一次研究進程中精確地重複應用。Fz 電極就是這樣一個座標點。它位於額葉正中線上,直接處於額葉大腦半球間裂的中點上方——這一位置已通過將頭皮電極與其下方皮質表面進行對照的影像學研究得到證實。

這個由國際 10-20 系統所定義的特定位置,讓臨床醫生和研究人員無需穿透顱骨即可觀察到額葉中部的腦部活動。本文將逐步介紹這些標記點的測量方法、20% 規則的計算方式,以及將 Fz 準確定位在其專屬位置的標記步驟。

透過快速設置、針對彈性現場部署進行優化的的高密度無線電極陣列,加速您的分析性腦波圖(EEG)時程。

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理解 FZ 方案

“FZ 方案”一詞可以指代使用 Fz 頭皮位置的設置或程序,但它並不代表一種通用且固定的脑电图(EEG)方法。電極位置只是記錄或神經反饋配置的一部分。測量慣例、參考點、設備以及預期用途同樣會影響該方案。理解這些區別有助於防止將位置標籤誤認為是完整的臨床方法。

什麼是 FZ 方案?

在國際 10–20 電極系統中,Fz 是沿頭皮前額正中線位置的標準標籤。它是用於描述在腦電圖記錄期間電極放置位置的幾個命名位置之一。涉及 Fz 的方案可能會指定如何測量該位置、使用哪些其他電極,以及如何記錄或解讀產生的信號。該標籤本身並不規定特定的評估或干預措施。

在該命名系統中,“F”代表前額(frontal)位置,“z”代表正中線(midline)。因此,Fz 與附近的位置有著明顯區別,例如位置更靠前的 Fpz,以及靠近中央正中線的 Cz。一致的放置慣例有助於記錄之間的比較,但不應將電極位置視為對單一腦功能的直接測量。頭皮腦電圖反映的是在表面檢測到的電活動,並受到整個記錄配置的影響。

為什麼電極放置對 FZ 方案至關重要?

電極位置的微小偏移都會改變記錄到的頭皮信號,以及它與相鄰通道的關係。標準化放置為該方案提供了可重複的空間參考,而仔細的接觸有助於限制不穩定性和偽影。

這些細節在臨床記錄和神經科學中都至關重要,在這些領域中,必須清晰地描述方法,以便他人能夠理解測量了什麼。一致的標記點與位置標籤本身一樣重要。

放置只是變異的來源之一。參考點選擇、阻抗或接觸質量、運動、肌肉活動以及記錄設置都會影響觀察到的波形。

出於這個原因,Fz 位置不能獨立確立診斷,並且在沒有測量上下文的情況下,無法解讀與單次測量相關的信號。對方案的有用說明應明確位置和周圍的設置。

哪些解剖學標記點對腦電圖測量至關重要?

大多數技術人員在開始 10-20 放置過程時,會先定位兩個骨性特徵:鼻根(nasion)和枕外隆突(inion)。

鼻根是鼻樑處的淺凹陷,在雙眼之間很容易摸到。枕外隆突是後腦勺一個更為明顯的凸起——即枕骨外隆突。兩者都可以在不藉助特殊工具的情況下進行觸診,這也是該系統在影像室之外也能發揮作用的原因。

從鼻根向上穿過頭皮延伸至枕外隆突的線條形成了正中矢狀面。這條虛擬線是所有正中線電極位置(包括 Fz、Cz 和 Pz)的主要參考子午線。整個比例網格都是根據這條鼻根-枕外隆突路徑的長度推導出來的。

如何正確測量鼻根-枕外隆突的距離?

第一個量化步驟是測量這條正中線的完整弧長。該程序使用一條在任何腦電圖實驗室中都能找到的軟尺。

軟尺的一端固定在鼻根處。然後將軟尺沿著頭皮的正中線拉開,穿過頭頂(頂點),止於枕外隆突。在枕外隆突處讀取的數值(以厘米表示)即為後續所有計算的 100% 距離。

例如,典型的成人測量值可能是 32 厘米。無論該數值是多少,它都奠定了按比例劃分的基礎。研究人員將這一過程描述為基礎測量,支撐著 10-20 系統關於頭皮與大腦皮質一致對應關係的主張。

應用 20% 規則尋找 Fz

10-20 系統將鼻根-枕外隆突線劃分為 10% 和 20% 的區段。從鼻根向後移動,第一個 10% 的標記是 Fpz(額極正中線)點。再繼續移動 10%——此時您距離鼻根的距離已達到總距離的 20%——便到達了 Fz。

換句話說,Fz 恰好位於從前端起算的鼻根-枕外隆突弧長的 20% 處。因為頂點電極 Cz 放置在 50% 的標記處,所以 Fz 位於該中央頂點點向前 30% 的位置。

這一比例規則確保了頭圍較大的人的 Fz 在絕對距離上會比頭圍較小的人成比例地更靠後,但在這兩種情況下,電極最終都會落在額葉的同等相對區域上方。

高分辨率的 10-10 系統(國際公認的延伸命名法)並未改變 Fz 的坐標。該系統在標準的 10-20 位置之間增加了中間站點。

例如,AFz 電極出現在距離鼻根 10% 的位置,介於 Fpz 和 Fz 之間。Fz 依然適用相同的 20% 規則;只是整個電極網格的密度增加了。

了解 20% 規則還使您能夠從後方驗證放置位置:Fz 是從枕外隆突向前測量的鼻根-枕外隆突距離的 80%(100% 減去 20%)。當軟尺可能發生偏移或鼻根難以觸診時,這種交叉檢查非常有用。

位置點

起自鼻根

起自枕外隆突

Fpz

10%

90%

Fz

20%

80%

Cz

50%

50%

如何在頭皮上標記 Fz 電極位置?

一旦計算出 20% 的點——例如,在 32 厘米的頭部上距離鼻根 6.4 厘米——便在頭皮上標記出確切的位置。通常使用非永久性、皮膚安全的馬克筆在正中線上精確地畫一個可見的小點。

因為正中線是一條狹窄的條帶,任何側向偏移都意味著電極將位於不同的皮質區域上方。為了驗證,技術人員通常會重新檢查軟尺的對齊情況:當軟尺沿著鼻根-枕外隆突路徑延伸時,標記應直接落在軟尺下方。

另一個驗證步驟是確認與枕外隆突的距離。如果鼻根-枕外隆突的總長度為 32 厘米,那麼枕外隆突到 Fz 的測量值應為 25.6 厘米(32 厘米的 80%)。這種雙重檢查可以發現原本可能被忽視的測量誤差。

該標記指明了 Fz 電極的精確放置位置,不過後續的貼附——無論是通過導電膏、網帽系統還是乾燥電極支架——均超出了本定位指南的範圍。

在腦電圖測量中考慮個體大腦皮質幾何形狀

10-20 系統的按比例方法使其具有通用性。10% 的增量始終是指受試者自身的頭部軸長,而非固定的毫米值。這種相對縮放正是不同受試者的腦電圖記錄能夠進行比較的根本原因。

然而,該系統基於一項假設,即頭皮標記點與下方的大腦皮質回和溝具有一致的關係。影像學研究表明,這一假設對於 Fz 電極相當適用——在不同個體中,它都能可靠地覆蓋在額葉大腦半球間裂的中點上方。

然而,同一項研究也發現了個體差異。總腦容量、額葉幾何形狀以及皮質摺疊精確模式的差異,意味著同一個頭皮坐標在兩個不同的人身上可能會位於稍微不同的皮質區域上方。

對於常規臨床腦電圖或基礎研究方案,這些微小的偏移影響微乎其古;20% 規則提供了足夠的定位精度。在需要絕對解剖精度的情況下——例如在源定位研究或術前定位中——比例頭皮放置通常會配合基於核磁共振(MRI)的確認。

在這些情況下,Fz 作為一個可重複的起點,而不是毫米級皮質幾何結構的最終結論。理解這一局限性的技術人員能夠更好地在系統的現實範圍內解讀腦電圖數據。

優化 FZ 方案性能的最佳實踐

可靠地使用 Fz 始於一份書面的放置方法,該方法指定了用於定位該位置的標記點和慣例。這可以減少操作員之間以及不同測量次數之間的模糊性。該標籤應記錄為 Fz,並在記錄和圖表中將相鄰位置(如 Fpz 和 Cz)區分開來。一致性比沒有記錄的近似值更有用。

信號質量不僅取決於頭皮坐標。接觸穩定性、電極配置、參考點選擇、運動以及環境或生理偽影都會影響記錄中出現的內容。系統地檢查這些因素有助於避免將每個異常波形都視為大腦活動的意義變化。任何解讀都應與導聯法和採集條件保持關聯。

最後,應根據其實際目的和組成部分來描述基於 Fz 的配置。僅憑放置位置並不能指定診斷、神經反饋目標或治療計劃。對於臨床決策,解讀屬於相關專業和程序上下文的範疇;關於電極位置的通用信息不能取代該評估。

為什麼 20% 規則能使腦電圖在不同頭型中保持可重複性

Fz 電極的可靠性源於將每個人自己的頭部視為測量地圖,而不是追求精確的毫米標記。通過將鼻根到枕外隆突的弧長劃分為百分比,10-20 系統將頭部大小轉化為一個在人與人之間保持一致的變量。

20% 規則將 Fz 放置在每個人相同的相對額葉正中線上方,這為臨床醫生提供了一個可靠的窗口來觀察額葉中部的腦活動,而無需看穿顱骨。大腦影像學支持這一邏輯:Fz 可靠地覆蓋在額葉大腦半球間裂的中點上方,儘管個體大腦幾何形狀意味著其正下方的皮質可能會發生輕微偏移。

當需要絕對精度時(例如源定位或術前定位),這種局限性最為重要,此時 MRI 確認可以精確坐標。對於常規腦電圖和基礎研究,比例方法提供了足夠的準確性,使記錄具有可比性和臨床實用性。

準確的放置最終歸結為四個簡單的動作——尋找鼻根和枕外隆突、測量弧長、應用 20% 規則以及標記正中線——因為記錄過程中的所有後續步驟都取決於該初始參考點。

參考文獻

  1. Homan, R. W. (1988). The 10-20 electrode system and cerebral location. American Journal of EEG Technology, 28(4), 269-279. https\://doi.org/10.1080/00029238.1988.11080272

  2. Kim, D., JOO, E. Y., TAE, W. S., HAN, S. J., CHO, J. W., SEO, D. W., & HONG, S. B. (2007). Cortical localization of scalp electrodes on three-dimensional brain surface using frameless stereotactic image guidance system. Journal of the Korean Neurological Association, 155-160.

常見問題解答

Fz 電極測量什麼,它位於頭皮的什麼位置?

Fz 是安置在額葉正中線上的頭皮電極,直接位於額葉大腦半球間裂中點的上方。這種放置方式為臨床醫生和研究人員提供了一個窗口,使他們無需看穿顱骨即可觀察額葉中部的腦活動。

10-20 系統如何確保不同人之間的電極放置一致?

該系統使用基於個人自身頭部長度而非固定毫米數的比例測量,將鼻根到枕外隆突的距離劃分為 10% 和 20% 的區段。這種相對縮放使得不同受試者的記錄可以進行比較,而無需考慮整體的頭部大小。

放置 Fz 電極的關鍵解剖學標記點是什麼?

這兩個骨性標記點是鼻根(鼻樑處的淺凹陷)和枕外隆突(後腦勺的凸起)。一線從鼻根穿過頭皮延伸至枕外隆突,定義了用作所有正中線電極參考的正中矢狀面。

如何應用 20% 規則來尋找 Fz 位置?

在測量完整的鼻根-枕外隆突弧長後,將 Fz 恰好放置在從鼻根向後移動該距離的 20% 處。第一個 10% 標記是 Fpz,再繼續移動 10% 即到達 Fz,它也位於頂點電極 Cz 向前 30% 的位置。

當頭部大小不同時,為什麼比例測量很重要?

因為放置位置是個人自身鼻根-枕外隆突距離的百分比,所以較大頭部的 Fz 在絕對厘米上會比較小頭部成比例地更靠後。在這兩種情況下,電極最終都會落在額葉的同等相對區域上方。

延伸的 10-10 系統會改變 Fz 的位置嗎?

不會,10-10 系統增加了更多中間電極位置,但 Fz 仍保留在 10-20 系統中的確切位置。例如,它在距離鼻根 10% 的位置(介於 Fpz 和 Fz 之間)引入了 AFz,而 Fz 仍保持在 20% 的標記處。

如何利用枕外隆突來驗證 Fz 的位置?

Fz 也是從枕外隆突向前測量的鼻根-枕外隆突距離的 80%,因為 100% 減去 20% 等於 80%。如果軟尺發生偏移或鼻根難以摸到,這種交叉檢查有助於發現測量誤差。

影像學研究顯示 Fz 電極與大腦的關係如何?

影像學研究證實,在不同個體中,Fz 可靠地覆蓋在額葉大腦半球間裂的中點上方。然而,腦容量、額葉幾何形狀和皮質摺疊的差異意味著同一個頭皮點在不同的人身上可能會位於稍微不同的皮質區域上方。

什麼時候需要基於 MRI 的確認來進行電極放置?

當需要絕對的解剖精度時(例如在源定位研究或術前定位中),會增加 MRI 確認。對於常規臨床腦電圖和基礎研究,比例 20% 規則提供了足夠的定位,不需要進行影像學檢查。

準確放置 Fz 電極的四個連續步驟是什麼?

步驟為:確定鼻根和枕外隆突,沿頭皮測量完整的鼻根-枕外隆突弧長,應用 20% 規則計算 Fz 距離鼻根的距離,並在正中線上標記該位置。最後的驗證可以檢查與枕外隆突的距離,以確認標記是否正確。

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克里斯蒂安·布戈斯

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