Elsa-Cara Kerja EEG

Cara Kerja EEG Rekaman EEG umumnya melalui elektroda yang diletakkan di kulit kepala atau dapat juga ditanam intra kranial. Untuk meningkatkan kontak listrik antara elektroda dan kulit kepala digunakan elektrolit jelly atau pasta. Elektroda yang digunakan pada umumnya terbuat dari bahan perak klorida berukuran 1 - 3 mm. Penempatan elektroda yang tepat dan baik merupakan syarat utama untuk mendapatkan hasil rekaman EEG yang baik dan akurat. Selain itu kebersihan kulit kepala, kondisi elektroda, mesin EEG dan kepatuhan pasien saat perekaman juga sangat berpengaruh untuk mendapatkan hasil yang baik. Salah satu sistem penempatan elektroda yang digunakan adalah sistem penempatan elektroda di kepala yang sudah ditetapkan secara internasional oleh International Federation of Societes of Electroencephalogram yang dikenal dengan istilah “International Electrode Placement System” atau disebut juga sebagai sistem 10 - 20.Sistem penempatan elektroda 10 - 20 mengatur letak titik – titik penempatan elektroda pada kulit kepala dengan menggunakan perbandingan jarak 10% pada elektroda pertama dan terakhir serta interval 20% untuk elektroda lainnya di sepanjang garis utama yang dimulai dari pangkal hidung (nasion) hingga benjolan di belakang kepala tepat di atas leher (inion). Hal serupa juga dilakukan pada garis di antara auricular (telinga) dan garis di sekeliling lingkar kepala.

Gambar 1 : Sistem Penempatan Elektoda 10 – 20 [1]

Untuk lebih jelasnya mengenai sistem penempatan elektroda 10 - 20 dapat dilihat pada gambar 1 yang ditunjukkan dengan gambar tampak atas kepala (kiri) dan gambar tampak samping kepala (kanan). Sedangkan kode huruf dan angka pada sistem ini menyatakan letak bagian otak manusia yang ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2 : Bagian – Bagian Pada Otak

Bagian frontal ditandai dengan huruf F, bagian temporal ditandai dengan huruf T, bagian parietal ditandai dengan huruf P, bagian occipital ditandai dengan huruf O, bagian prefrontal/frontopolar ditandai dengan huruf Fp, bagian central ditandai dengan huruf C, dan huruf Z menandakan bahwa elektroda tersebut diletakkan di area tengah (midline) bagian kepala. Sedangkan untuk angka ganjil (1, 3, 5, dst) menyatakan bagian otak sebelah kiri dan angka genap (2, 4, 6, dst) menyatakan bagian otak sebelah kanan. Semakin dekat posisi dengan bagian tengah (midline), maka angka akan semakin kecil. Dengan memilih titik elektroda Cz sebagai sumbu pusat (x=0 dan y=0) dan posisi elektroda lainnya yang ditentukan secara umum sesuai dengan bentuk kepala. Setelah penempatan pada titik – titik di kulit kepala, maka elektroda akan menangkap nilai beda potensial atau tegangan diantara titik – titik tersebut. Suatu cara untuk mendapatkan nilai beda potensial antara dua elektoda yang akan ditampilkan pada display disebut sebagai montase. Pada umumnya terdapat dua tipe montase [2], yaitu 

Montase Bipolar.

Dalam sebuah montase bipolar, masing – masing elektroda dihubungkan secara merantai kemudian diambil nilai beda potensial antara dua elektroda yang berdekatan satu sama lain. Untuk tipe longitudinal bipolar atau sering juga disebut “double banana” menghubungkan elektroda secara vertical, yaitu arah depan-belakang kepala. Sedangkan tipe transversal bipolar menghubungkan elektroda secara horizontal, yaitu melintang dari kiri-kanan kepala. 

Montase Referensial.

Dalam montase referensial atau sering juga disebut sebagai montase monopolar, setiap elektroda dihubungkan dengan satu nilai acuan yang sama. Nilai acuan tersebut dapat berupa nilai rata-rata seluruh elektroda di kepala (average reference), atau nilai acuan satu elektroda

tertentu (umumnya elektroda yang terletak pada midline kepala) sebagai grounding.Beda potensial yang tertangkap elektroda akan membentuk sinyal gelombang otak untuk kemudian ditransimisikan ke dalam sistem EEG dan mengalami proses seperti pada gambar 3.

Gambar 3 : Diagram Blok Sstem EEG

Secara umum gambar 3 menjelaskan bahwa gelombang otak yang ditangkap oleh elektroda akan mengalami penguatan yang dilakukan oleh amplifier dikarenakan sinyal gelombang yang dihasilkan otak sangat kecil yaitu dalam orde microvolt (μV).Kemudian dilakukan filterisasi frekuensi tinggi dan rendah hal ini dimaksudkan agar bentuk keluaran gelombang yang dihasilkan cukup dapat mempresentasikan gelombang otak. Setelah itu gelombang ini dikonversi dalam bentuk digital untuk kemudian diolah menggunakan software dan ditampilkan pada layar monitor. Untuk penjelasan yang lebih rinci, berikut di terangkan bagaimana blok diagram peralatan EEG[3].

Gambar 4. Blok Diagram Peralatan EEG a.

Amplifier Amplifier digunakan karena EEG harus memiliki penguatan yang tinggi dan

karakteristik noise yang rendah sebab amplitudo tegangan EEG sangat rendah. Amplifier yang digunakan harus bebas dari interferensi sinyal dari kabel listrik atau dari peralatan

elektronik yang lain. Noise sangat berbahaya di dalam kerja EEG karena gelombang elektroda yang dilekatkan pada kulit kepala hanya beberapa mikrovolt ke amplifier. Amplifier digunakan untuk meningkatkan amplitudo hingga beratus-ratus bahkan beribu-ribu kali dari sinyal yang lemah yang hanya beberapa mikrovolt. Rangkaian dalam sederhana dari amplifier EEG diperlihatkan pada Gambar 2. b.

Kontrol Sensitivitas Keseluruhan sensitivitas dari sebuah alat EEG adalah penguatan dari

amplifier

dikalikan dengan sensitivitas dari alat penulisan. Jika sensitivitas alat penulisan adalah 1 cm/V, amplifier harus mempunyai keseluruhan penguatan 20.000 untuk 50 μV sinyal untuk memantulkan untuk menghasilkan nilai penguatan diatas. Langkah-langkahnya adalah kapasitor digabungkan. Sebuah alat EEG mempunyai dua tipe dari kontrol penguatan. Pertama adalah variabel kontinu dan digunakan untuk menyamakan sensitivitas semua channel. Kedua adalah kontrol beroperasi sejalan dan dimaksudkan untuk meningkatkan atau mengurangi sensitivitas dari suatu channel oleh sesuatu yang dikenal. Kontrol ini biasanya dikalibrasi dalam desibel. Penguatan amplifier normalnya diset sehingga sinyalnya sekitar 200 μV dipantulkan pena diatas daerah linearnya. c.

Filter Ketika direkam oleh elektroda, EEG mungkin berisi kerusakan otot dalam kaitannya

dengan kontraksi dari kulit kepala dan otot leher. kerusakannya besar dan tajam sehingga menyebabkan kesulitan besar dalam klinik dan interpretasi otomatis EEG. Cara paling efektif untuk mengurangi kerusakan otot adalah dengan menyarankan pasien untuk rileks, tapi ini tidak selalu berhasil. Kerusakan ini umumnya dihilangkan menggunakan low pass filter. Filter pada alat EEG mempunyai beberapa pilihan posisi yang biasanya ditandai dengan tetapan waktu. Suatu nilai satuan tetapan waktu yang diset untuk kontrol frekuensi rendah adalah 0,03; 0,1; 0,3; dan 1,0 detik. Tetapan waktu ini sesuai dengan 3 dB menunjuk pada frekuensi 5,3; 1,6; 0,53; dan 0,16 Hz. Di atas frekuensi cut-off dan dikontrol dengan filter high-frekuensi. Beberapa nilai dapat dipilih, diantaranya adalah 15, 30, 70, dan 300 Hz.

d.

Sistem Penulisan Sistem penulisan pada EEG umumnya menggunakan sistem ink writing tipe direct-

writing ac recorder yang menyediakan respon frekuensi hingga 60 Hz pada 40 mm puncak ke puncak. Tipe umum dari direct-recorder adalah tipe stylus yang langsung menulis pada kertas yang digerakkan di bawahnya. Pada umumnya di dalam sistem direct-writing recorder, digunakan galvanometer yang mengaktifkan lengan penulis yang disebut pen atau stylus. Mekanismenya dimodifikasi dari pergerakan D’Arsonval meter. Sebuah kumparan dari kawat tipis berputar pada suatu bingkai aluminium segi-empat dengan ruang udara antara kutub suatu magnet permanen. Poros baja yang dikeraskan dikaitkan dengan bingkai kumparan sedemikian sehingga kumparan berputar dengan friksi minimum. Paling sering, jewel dan poros digantikan oleh taut-band sistem. Suatu pen ringan terikat dengan kumparan. Spring berkait dengan bingkai mengembalikan pen dan kumparan selalu ke suatu titik acuan. Ketika listrik mengalir sepanjang kumparan, suatu medan magnet timbul yang saling berhubungan dengan medan magnet dari magnet permanen. Hal itu menyebabkan kumparan mengubah sudut posisinya seperti pada suatu motor listrik. Arah perputaran tergantung dari arah aliran arus di dalam kumparan. Besar defleksi dari pen adalah sebanding dengan arus yang mengalir melalui kumparan. Penulisan stylus dapat mempunyai tinta di ujungnya atau dapat mempunyai suatu ujung yang menjadi kontak dengan suatu sensitif elektro, tekanan yang sensitif atau panas kertas sensitif. Jika suatu penulisan lengan dari panjang yang ditetapkan digunakan, sumbu koordinat akan menjadi kurva. Dalam rangka mengkonversi kurva linier dari ujung penulisan ke dalam kurva gerak lurus, berbagai mekanisme telah dipikirkan untuk mengubah panjang efektif dari lengan penulisan sehingga bergerak ke tabel perekaman. Instrumen taut-band lebih disukai dibandingkan dengan instrumen poros dan jewel karena lebih menguntungkan untuk meningkatkan sensitivitas listrik, mengeliminasi friksi, lebih baik pengulangannya dan meningkatkan daya tahannya. e.

Noise Amplifier EEG dipilih untuk level minimum derau yang dinyatakan dalam kaitan

dengan ekuivalen tegangan masuk. Dua mikrovolt sering dinyatakan dapat diterima oleh perekam EEG. Noise berisi komponen dari semua frekuensi dan perekaman noise dapat

meningkatkan bandwith dari sistem. Oleh karena itu, penting untuk membatasi bandwith yang dibutuhkan untuk menghasilkan sinyal. f.

Penggerak Kertas Hal ini disediakan oleh suatu motor sinkron. Sebuah mekanisme penggerak kertas

yang stabil dan akurat perlu dan normal untuk mempunyai beberapa kecepatan kertas yang tersedia untuk dipilih. Kecepatan pada 15, 30, dan 60 mm/s penting. Beberapa mesin juga menyediakan kecepatan di luar daerah ini.

g.

Saluran EEG direkam secara serempak dari sebuah susunan yang terdiri atas banyak

elektroda. Elektroda dihubungkan untuk memisahkan amplifier dan sistem penulisan. Mesin EEG komersial dapat memiliki sampai 32 saluran, walaupun 8 atau 16 saluran lebih umum. DAFTAR PUSTAKA 1. http://gerstner.felk.cvut.cz/biolab/ diakses 25 September 2016 2. Benbadis, Selim R. Introduction to Sleep Electroencephalography.University of South Florida College of Medicine, Tampa, Florida. 3. Khandpur,R.S.1986.Handbook of BiomedicalInstrumentation.New York:McGraw-Hill.