脑电图（EEG）和心电图（ECG）基础知识
2020-04-07 09:42阅读：
一.EEG
脑电图（Electroencephalogram,EEG）是通过精密的电子仪器，从头皮上将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形，是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。有常规脑电图、动态脑电图监测、视频脑电图监测。
1.1EEG信号的分类
EEG信号按频谱不同可划分为四种基本类型：
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α波：频率分布为8-13HZ，主要包含两个波段，μ1（8-10Hz）和μ2（10-13Hz），振幅约为20-100μV，在枕页及顶叶候补α波最显著。
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β波：频率在（13-30Hz）包含两个波段β1（13-20Hz），β2（20-30Hz），振幅约为5-20μV，主要出现在额叶。
- θ波：频率在4-7HZ，振幅约为100-150μV，在困倦时出现，是中枢神经系统抑制的表现。
- δ波：频率在0.5-3.5HZ，振幅约为0-200μV，只出现在睡眠，深度麻醉，缺氧或大脑病变时出现。
1.2EEG常见的伪迹
- 眼动伪迹（Ocular Artifacts）
眼动伪迹主要来自于眼球的移动以及眨眼。眼动信号可以通过EOG（electrooculogram）记录。EOG的幅度一般是EEG信号的几倍，眼电信号具有低频（3-16HZ）高振幅（0.5-4mv）的特点。EEG主要分布在0.5-150HZ频带，幅值：5-300μV。
- 肌电伪迹（Muscle Artifacts）
肌电伪迹主要来自于肌肉的伸展，收缩，如吞咽，呼吸，讲话等。肌肉的伸展和收缩将会影响伪迹的幅度和波形。EMG（electromyogram）在0-200HZ广泛分布。可以使用独立成分分析的方法来移除EMG污染。
- 心电伪迹
由于电极分布在脑部血管附近，由于心跳的扩张和收缩而产生心电伪迹。ECG可以记录心电活动。频率在1.2HZ，波形和EEG信号波形相似，可以通过低通滤波的方法移除。
- 50HZ的工频干扰
二.ECG
脑电图（electrocardiogram,EEG），所谓ECG(心电图)就是指心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着心电图生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形(简称ECG)。心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标。
ECG的检查意义在于：用于对各种心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心率异常、心肌缺血、电解质紊乱(对血钾不正常变化有快速直视的临床参考意义)、心衰等病症检查，可用于床边24小时监视病人心脏功能。
心电图是反映心脏兴奋的电活动过程，它对心脏基本功能及其病理研究方面，具有重要的参考价值。心电图可以分析与鉴别各种心律失常;也可以反映心肌受损的程度和发展过程和心房、心室的功能结构情况。在指导心脏手术进行及指示必要的药物处理上有参考价值。然而，心电图并非检查心脏功能状态必不可少的指标。
ECG代表整个心脏电激动的综合过程，以一个个心肌细胞的电激动为基础，心肌激动时细胞内发生电传变化。心脏电活动按力学原理可归结为一系列的瞬间心电综合向量。在每一心动周期中，作空间环形运动的轨迹构成立体心电向量环。心肌细胞在静息状态下细胞膜外带正电荷，膜内带同等数量的负电荷，心肌细胞在静息状态保持着细胞膜内外的电位差，这称为极化状态。
由于细胞膜对离子的通透性不同,膜内外各种离子主要是K+、Na+的浓度存在很大差别，细胞内k+浓度较细胞外约高20～30倍，而细胞外Na+浓度高于细胞内10～20倍。细胞膜对
K+的通透性较高，于是一部分K+顺着浓度梯度外流至膜外，增加了膜外正电荷膜内的有机负离子有随K+外流的倾向，但因分子大，不能通过膜而被阻滞于膜的内表面。膜外正电的排斥作用和膜内负电的吸引作用，使K+的继续外流受阻而达到平衡时，在膜的两侧便形成极化状态。不同类型的心肌纤维，静息电位不同;快反应纤维，如心室肌为-80～-90mV，慢反应纤维，如窦房结则仅-40～-70mV
。
当心肌细胞受到刺激而兴奋时，细胞膜内外的电位迅速变化。细胞膜内外的电位差在瞬间消失，细胞内的电位由-90mV迅速变为0mV,乃至+20～+30mV。也就是说极化状态消失，这过程称为除极过程。以心室肌为例，膜电位从静息时的-80～-90mV降至-60～-70mV的阈电位水平，即迅速开始除极。随后细胞内又逐渐恢复其负电位，这过程称为复极。由除极至复极，膜内电位由负变正及又回至静息电位的一系列电位变化称为跨膜动作电位。可画成一条曲线,分成为5个时相。
2.3 ECG是什么--应用
心电图在科学研究方面应用相当广泛。已在多种动物描记出它们的心电图，并对其生理意义进行了初步研究。基本图形大致相似，在具体波形及电压高低，时程长短上有所不同。静脉窦发育良好的动物，其心电图的P波之前有与静脉窦兴奋相应的V波。动物心电图还可以作为判明心搏起源性质的客观指标。此外，在人体或动物身上安装心电发射器，可在远距离通过接收系统描记心电的变化。这可用于测试运动中的运动员及走动中的动物心脏功能的变化;测试高空飞行员、宇航员的心搏变化，以及研究人体对高山、高空、深海等环境的心脏活动变化。
