MEG-tutkimuksen yhteydessä tehtävä EEG-elektrodien digitoinnin toistettavuus

Abstract

Magnetoenkefalografiatutkimuksen (MEG) yhteydessä potilaalta mitataan elektroenkefalografia (EEG). Ohjelmistokehityksen myötä EEG:n mallinnus MEG-tutkimusten yhteydessä on avautumassa kliiniseen käyttöön, minkä takia myös EEG-mittauksen laadunvarmistukselle on tullut tarvetta. Ennen varsinaista tutkimusta suoritetaan EEG-elektrodien digitointi, jonka avulla potilaan päästä luodaan malli tietokoneelle kolmiulotteiseen koordinaatistoon.

Opinnäytetyön tilaajana toimi Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiirin kliinisen neurofysiologian osasto. Työ oli osa Meilahden sairaalan kliinisen neurofysiologian osastolla tapahtuvaa menetelmäkehitystä. MEG-tutkimuksen yhteydessä tehtävään EEG:hen ei ole olemassa varsinaista kirjallista työohjetta, jonka vuoksi työohjeen luominen kuului osaksi opinnäytetyötä.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää, onko MEG:n yhteydessä tehtävän EEG:n digitointi toistettavissa. Lisäksi opinnäytetyössä haluttiin selvittää, muuttuuko EEG-elektrodien paikat merkittävästi MEG-tutkimuksen aikana sekä parantaako elektrodin sisältä tehty digitointi sen toistettavuutta.

Käytännönosuuteen kuuluneet toistettavuusmittaukset suoritettiin Helsingin yliopistollisessa keskussairaalassa sijaitsevassa BioMag-laboratoriossa. Toistettavuusmittauksiin osallistui yhteensä 17 henkilöä, joista kahdeksan oli epilepsiaa sairastavaa potilasta ja yhdeksän perustervettä koehenkilöä. Toistettavuusmittaukset potilaille suoritti työelämäohjaaja Jari Kainulainen ja opinnäytetyöryhmä puolestaan suoritti kyseiset mittaukset koehenkilöille.

Tulokset osoittivat, että potilaiden sekä koehenkilöiden digitointi on toistettavissa yli 80-prosenttisesti. Tässä opinnäytetyössä selvisi, että MEG-tutkimus ei muuttanut EEG-elektrodien paikkaa merkittävästi. Voidaan myös todeta, että digitointi elektrodien sisältä ei paranna sen toistettavuutta. Näin ollen opinnäytetyölle asetetut tavoitteet täyttyivät ja kaikkiin tutkimuskysymyksiin saatiin vastaukset.

Huolimatta siitä, että digitointi on saatujen tulosten perusteella toistettavissa, olisi potilaan edun kannalta tarpeellista, että digitointi suoritettaisiin myös MEG-tutkimuksen jälkeen. Tällä pystyttäisiin varmistamaan jokaisen potilaan kohdalla yksilöllisesti digitoinnin hyödynnettävyys.

Electroencephalography (EEG) made in the context of magnetoencephalography (MEG) is opening up to clinical use, which is why quality assurance of the EEG-measurement is needed. Before the actual examination an EEG-electrodes’ digitizing is made, which purpose is to create a model of a patients’ head to the 3D-coordinate system.

The final project was ordered by the department of clinical neurophysiology in The Hospital District of Helsinki and Uusimaa (HUS). The work was a part of development method taking place at this clinical neurophysiology department. At the moment there are no written work instructions for the EEG-examination made during the MEG-examination, which is why collecting this information was also part of this work.

The purpose of this final project was to find out if EEG-electrodes’ digitizing is repeatable or not. The purpose was also to find out if EEG-electrodes’ places change during the MEG-examination and if the digitizing inside the electrode improves the repeatability.

The practical part of this final project (repeatability measurements) was conducted in the Biomag-laboratory which is located in Helsinki University Central Hospital in Meilahti. Repeatability measurements involved a total of 17 people, including eight patients suffering from epilepsy and nine basic healthy subjects. The measurements to the patients were conducted by the final project’s workplace supervisor Jari Kainulainen and measurements to the subjects by final project group.

Based on the results it can be shown that digitization is repeatable more than 80 per cent for patients and subjects. This final project showed that EEG-electrodes’ places do not change significantly during the MEG-examination. Furthermore it was discovered that the digitization inside the electrodes does not improve the reproducibility.

Despite the results showed that digitization is repeatable, it would be for the patients’ best interest if digitization was performed also after MEG-examination. This way it would be possible to ensure the recoverability of the digitization for each patient individually.