EEG vlas umjesto mreže elektroda

Istraživači s američkog Sveučilišta Penn State razvili su tanku elektrodu za dugoročno neinvazivno praćenje rada mozga.
Budućnost elektroencefalografskog (EEG) praćenja uskoro bi mogla izgledati kao vlas kose.

Umjesto tradicionalnih metalnih elektroda, mreže žica i ljepljivih materijala, tim istraživača s Penn Statea stvorio je uređaj nalik vlasi za dugoročno, neinvazivno praćenje električne aktivnosti mozga. Lagana i fleksibilna elektroda pričvršćuje se izravno na vlasište i pruža stabilne, visokokvalitetne snimke moždanih signala.

EEG je ključan za dijagnosticiranje i procjenu neuroloških stanja poput epilepsije i ozljeda mozga. U nekim slučajevima, kliničari trebaju pratiti moždane valove dulje vrijeme, na primjer, kako bi procijenili epileptičke napadaje, poremećaje spavanja i stanja koja utječu na krvne žile i protok krvi u mozgu.

Istraživači su u studiji objavljenoj u časopisu NPJ Biomedical Innovations opisali nove elektrode, za koje je dokazano da održavaju stabilne performanse tijekom više od 24 sata neprekidnog nošenja. 

"Ova elektroda omogućuje dosljednije i pouzdanije praćenje EEG signala i može se nositi neprimjetno, što poboljšava funkcionalnost i udobnost pacijenta", rekao je Tao Zhou, profesor inženjerskih znanosti i mehanike i glavni autor rada.

EEG praćenje je široko korištena metoda za mjerenje električne aktivnosti mozga, objasnio je Zhou. Male metalne elektrode postavljaju se na vlasište i hvataju slabe električne impulse koje generiraju stanice u mozgu. Elektrode su pričvršćene na žice koje su zatim spojene na stroj koji prikazuje aktivnost mozga kao uzorke koji izgledaju poput valova.
Međutim, tradicionalni proces EEG praćenja može biti nezgrapan a ponekad i neuredan posao. Njegova ograničenja otežavaju njegovo korištenje za kontinuirano, dugoročno praćenje.

Kako bi se riješila ta ograničenja, istraživački tim je dizajnirao mali uređaj za praćenje koji izgleda poput vlasi kose i izrađen je od hidrogelnog materijala ispisanog 3D-printačem. Jedan kraj je elektroda. Izgleda kao mala točkica i hvata električne signale mozga s vlasišta. Iz elektrode se proteže duga, tanka komponenta nalik žici koja se spaja na sustav za praćenje.

Uređaj također koristi bioadhezivnu tintu koja se može printati u 3D formatu, a koja omogućuje elektrodi da se izravno zalijepi na vlasište bez potrebe za bilo kakvim ljepljivim gelovima ili drugom pripremom kože. To smanjuje razmak između elektrode i vlasišta, poboljšavajući kvalitetu signala. Lagana, fleksibilna i rastezljiva priroda uređaja također znači da uređaj ostaje na mjestu - čak i prilikom češljanja kose te stavljanja i skidanja bejzbolske kape - te se može nositi dulje vrijeme, što ga čini prikladnim za kronično praćenje.

Tim je otkrio da novi uređaj radi usporedivo sa zlatnim elektrodama, trenutnim standardnim elektrodama koje se koriste za EEG. Međutim, elektroda nalik dlaci održavala je bolji kontakt između elektrode i kože te pouzdano radila više od 24 sata kontinuiranog nošenja bez ikakvog smanjenja kvalitete signala. Budući da se elektrode ne moraju uklanjati i zamjenjivati ​​kao tradicionalni EEG sustavi za praćenje, one eliminiraju rizik od nedosljednih podataka, čak i tijekom različitih sesija praćenja.

Za razliku od tradicionalnih metalnih elektroda, nove elektrode oponašaju ljudsku kosu i neupadljive su na glavi. Budući da je uređaj ispisan 3D-printačem, Zhou je objasnio da mogu ispisati elektrodu u različitim bojama kako bi odgovarala kosi osobe.

Trenutno se EEG još uvijek koristi putem kabela. Pacijenti moraju biti spojeni na uređaj dok se snima njihova moždana aktivnost. Istraživači se nadaju da će u budućnosti sustav biti bežični kako bi se ljudi mogli slobodnije kretati tijekom snimanja.