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使用针对灵活现场部署进行优化的快速搭建、高密度无线阵列,加速您的分析脑电图(EEG)时间线。

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记录来自大脑的电活动需要一个定位系统,该系统能够在每种头部形状、每个诊所以及每个研究阶段中精准复现。Fz 电极就是这样一个坐标。它位于额叶正中线上,直接处于额叶大脑半球间裂的中点上方——这一位置已通过将头皮电极映射到其下方皮层表面的成像研究得到证实。

这个由国际 10-20 系统定义的特定位置,为临床医生和研究人员提供了一个无需透过颅骨即可观察额中叶大脑活动的窗口。本文将逐步介绍这些标记物的测量方法、20% 规则的计算方法,以及将 Fz 精确放置在所属位置的标记步骤。

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了解 FZ 方案

术语“FZ 方案”可以指使用 Fz 头皮位置的设置或程序,但它并没有命名一种放之四海而皆准的固定 EEG 方法。电极位置只是记录或神经反馈安排的一部分。测量惯例、参考、设备和预期用途也会影响该方案。了解这些区别有助于防止将位置标签误认为是完整的临床方法。

什么是 FZ 方案?

Fz 是国际 10–20 电极系统中沿头皮前额正中线的标准位置标签。它是描述 EEG 记录期间电极放置位置的几个命名位置之一。涉及 Fz 的方案可能会指定如何测量该位置、使用哪些其他电极以及如何记录或解释产生的信号。标签本身并不规定特定的评估或干预。

在此命名系统中,“F”表示前额位置,“z”表示正中线。因此,Fz 与附近的位置(如位于更前方的 Fpz,以及位于中央正中线附近的 Cz)不同。一致的放置惯例支持记录之间的比较,但不应将电极位置视为单一脑功能的直接测量。头皮 EEG 反映了在表面检测到的电活动,并受到完整记录安排的影响。

为什么电极放置对 FZ 方案至关重要?

电极位置的微小偏移可能会改变记录的头皮信号以及它与相邻通道的关系。标准化放置为该方案提供了可重复的空间参考,而仔细接触有助于限制不稳定性和伪影。

这些细节在临床记录和神经科学中都很重要,因为在这些领域中,必须清晰地描述方法,以便他人能够理解所测量的具体内容。一致的标记点与位置标签本身一样重要。

放置只是变化的来源之一。参考选择、阻抗或接触质量、运动、肌肉活动以及记录设置都会影响观察到的波形。

因此,Fz 位置本身不能独立确立诊断,并且在没有其测量背景的情况下,无法解释与某次记录相关的信号。对方案的有用说明会明确位置和周围的设置。

哪些解剖学标记点对 EEG 测量至关重要?

大多数技术人员通过寻找两个骨性特征来开始 10-20 放置 过程:鼻根和枕外隆凸。

鼻根是鼻梁处的浅凹陷,在双眼之间很容易摸到。枕外隆凸是后脑勺上一个更明显的突出物——即枕骨外隆突。无需特殊工具即可触诊这两者,这也是该系统能在成像室之外应用的原因。

从鼻根向上越过头皮画到枕外隆凸的线形成正中矢状面。这条虚拟线是包括 Fz、Cz 和 Pz 在内的所有正中线电极位置的主要参考子午线。整个比例网格都源自这条鼻根-枕外隆凸路径的长度。

如何正确测量鼻根-枕外隆凸的距离?

第一个定量步骤是测量这条正中线的完整弧长。该程序使用软尺,即任何 EEG 实验室中都能找到的那种。

软尺的一端固定在鼻根处。然后将软尺沿着头皮的正中线拉过头顶(即头顶顶点),并在枕外隆凸处结束。在枕外隆凸处读取的数值(以厘米表示)成为后续所有计算的 100% 距离。

例如,典型的成年人测量值可能是 32 厘米。该数值(无论多少)都为比例划分奠定了基础。研究人员将这一过程描述为基础测量,它支撑着 10-20 系统对一致的头皮-皮层对应关系的声明。

应用 20% 规则寻找 Fz

10-20 系统将鼻根-枕外隆凸线划分为 10% 和 20% 的段。从鼻根向后移动,第一个 10% 标记是 Fpz(前额极正中线)点。再继续 10%——这样您现在距离鼻根的总距离为 20%——您就到达了 Fz。

换句话说,Fz 正好位于从前面起鼻根-枕外隆凸弧长的 20% 处。因为顶点电极 Cz 放置在 50% 标记处,所以 Fz 位于该中央冠点向前 30% 处。

这一比例规则确保了头围较大的人其 Fz 的绝对距离会比例地比头围较小的人更偏后,但在两种情况下,电极最终都会位于额叶的相同相对区域上方。

分辨率更高的 10-10 系统(国际公认的扩展命名法)不会改变 Fz 的坐标。该系统在标准的 10-20 位置之间增加了中间位置。

例如,AFz 电极出现在距鼻根 10% 处,落在 Fpz 和 Fz 之间。同样的 20% 规则也适用于 Fz;只是整个电极网格的密度增加了。

了解 20% 规则还使您能够从后面验证放置:Fz 是从枕外隆凸向前测量的鼻根-枕外隆凸距离的 80%(100% 减去 20%)。当软尺可能发生移动或鼻根难以触诊时,这种交叉检查非常有用。

点

距鼻根

距枕外隆凸

Fpz

10%

90%

Fz

20%

80%

Cz

50%

50%

如何在头皮上标记 Fz 电极位置?

一旦计算出 20% 的点——例如,在 32 厘米的头部上距鼻根 6.4 厘米——就会在头皮上标记出确切的位置。通常使用非永久性、皮肤安全的标记笔在正中线上精确地画一个小而可见的点。

因为正中线是一条狭窄的带状区域,任何侧向偏差都意味着电极将位于不同的皮层区域之上。为了验证,技术人员通常会重新检查软尺的对齐情况:当软尺沿着鼻根-枕外隆凸路径延伸时,标记应正好落在软尺下方。

另一个验证步骤是确认与枕外隆凸的距离。如果鼻根-枕外隆凸的总长度为 32 厘米,那么枕外隆凸到 Fz 的测量值应为 25.6 厘米(32 厘米的 80%)。这种双重检查可以捕获可能未被注意到的测量误差。

该标记指明了 Fz 电极的确切放置位置,尽管随后的附着方式(无论是通过导电膏、电极帽系统还是干电极支架)已超出了本定位指南的范围。

在 EEG 测量中考虑个体皮层几何形状

10-20 系统的比例方法是其具有通用性的原因。10% 的增量始终是指个体自己的头部长度,而不是固定的毫米值。这种相对缩放是能够比较不同受试者的 EEG 记录 的根本原因。

然而,该系统基于以下假设:头皮标记点与下方的脑回和脑沟具有一致的关系。成像研究表明,这一假设对于 Fz 电极非常适用——它在不同个体中均可靠地覆盖在额叶大脑半球间裂的中点上方。

然而,同样的研究也发现了个体差异。总脑容量、额叶几何形状以及皮层折叠精确模式的变化意味着,相同的头皮坐标在两个不同的人身上可能位于略微不同的皮层区域上方。

对于常规临床 EEG 或基础研究方案,这些微妙的变化影响微乎其微;20% 规则提供了足够的定位。在需要绝对解剖精度的领域(例如,源定位研究或术前定位),比例头皮放置通常会结合基于 MRI 的确认。

在这些背景下,Fz 作为一个可重复的起点,而不是毫米级皮层几何形状的最终结论。理解这一局限性的技术人员能够更好地在系统的现实范围内解释 EEG 数据。

实现最佳 FZ 方案性能的最佳实践

可靠地使用 Fz 始于书面的放置方法,该方法指定了用于定位该位置的标记点和惯例。这减少了不同操作员之间以及不同记录批次之间的歧义。该位置在笔记和图表中应记录为 Fz,并与 Fpz 和 Cz 等相邻位置保持明确区别。一致性比没有记录的近似值更有用。

信号质量不仅取决于头皮坐标。接触稳定性、电极配置、参考选择、运动以及环境或生理伪影都会影响记录中出现的内容。系统地检查这些因素有助于避免将每个异常波形都视为脑活动的意义变化。任何解释都应与导联法和采集条件保持联系。

最后,应根据其实际目的和组成部分来描述基于 Fz 的安排。仅凭放置位置并不能指定诊断、神经反馈靶点或治疗计划。对于临床决策,解释应属于相关的专业和程序背景;有关电极位置的一般信息不能代替该评估。

为什么 20% 规则能使 EEG 在不同头型中保持可重复性

Fz 电极的可靠性来自于将每个人的头部作为测量地图,而不是追求精确的毫米标记。通过将鼻根到枕外隆凸的弧长划分为百分比,10-20 系统将头部大小变成了一个在不同人之间保持一致的变量。

20% 规则使 Fz 在每个人身上都位于相同的相对前额正中线上,这为临床医生提供了一个无需看穿颅骨即可观察中额叶脑活动的可靠窗口。脑成像支持这一逻辑:Fz 可靠地覆盖在额叶大脑半球间裂的中点上方,尽管个体的脑几何形状意味着其正下方的皮层可能会有轻微偏移。

当需要绝对精度时(例如源定位或术前定位,此时 MRI 确认可以细化坐标),这一局限性最为重要。对于常规 EEG 和基础研究,比例方法提供了足够的精度,使记录具有可比性和临床实用性。

准确的放置最终归结为四个简单的动作——寻找鼻根和枕外隆凸、测量弧长、应用 20% 规则以及标记正中线——因为记录过程中的所有后续环节都取决于该初始参考点。

参考文献

  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.

常见问题解答

Fz 电极测量什么,它在头皮上的什么位置?

Fz 是安置在前额正中线上的头皮电极,直接位于额叶大脑半球间裂的中点上方。这种放置为临床医生和研究人员提供了一个无需看穿颅骨即可观察中额叶脑活动的窗口。

10-20 系统如何确保不同人之间的电极放置一致?

该系统基于个人自己的头部长度而不是固定的毫米进行比例测量,将鼻根到枕外隆凸的距离分为 10% 和 20% 的段。这种相对缩放使得来自不同受试者的记录可以进行比较,无论头部整体大小如何。

放置 Fz 电极的关键解剖学标记点是什么?

两个骨性标记点是鼻根(鼻梁处的浅凹陷)和枕外隆凸(后脑勺上的突出物)。从鼻根越过头皮画到枕外隆凸的线定义了正中矢状面,用作所有正中线电极的参考。

如何应用 20% 规则来寻找 Fz 位置?

在测量了鼻根到枕外隆凸的完整弧长后,将 Fz 放置在从鼻根向后移动的该距离的恰好 20% 处。第一个 10% 标记是 Fpz,再继续 10% 即可到达 Fz,它也位于顶点电极 Cz 向前 30% 处。

当头围大小不同时,为什么比例测量很重要?

因为放置位置是个体自身鼻根到枕外隆凸距离的百分比,所以头围较大的人其 Fz 的绝对厘米距离会比例地比头围较小的人更偏后。在这两种情况下,电极最终都会位于额叶的相同相对区域上方。

扩展的 10-10 系统会改变 Fz 的位置吗?

不会,10-10 系统增加了更多的中间电极位置,但保留了 Fz 在 10-20 系统中的确切位置。例如,它在距鼻根 10% 处(Fpz 和 Fz 之间)引入了 AFz,而 Fz 仍保持在 20% 标记处。

如何利用枕外隆凸来验证 Fz 的位置?

Fz 也是从枕外隆凸向前测量的鼻根到枕外隆凸距离的 80%,因为 100% 减去 20% 等于 80%。如果软尺发生移动或鼻根难以摸到,这种交叉检查有助于捕获测量误差。

影像学研究显示 Fz 电极与大脑的关系是什么?

影像学研究证实,在不同个体中,Fz 可靠地覆盖在额叶大脑半球间裂的中点上方。然而,脑容量、额叶几何形状和皮层折叠的变化意味着,相同的头皮点在不同的人身上可能位于略微不同的皮层区域上方。

何时需要基于 MRI 的确认来进行电极放置?

当需要绝对解剖精度时(例如在源定位研究或术前定位中),会增加 MRI 确认。对于常规临床 EEG 和基础研究,比例 20% 规则提供了足够的定位,无需进行成像。

准确放置 Fz 电极的四个步骤是什么?

步骤包括:确定鼻根和枕外隆凸,沿着头皮测量鼻根到枕外隆凸的完整弧长,应用 20% 规则计算 Fz 与鼻根的距离,并在正中线上标记该位置。最后可以通过检查与枕外隆凸的距离来验证标记是否正确。

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克里斯蒂安·布尔戈斯

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