Overview of Auditory Evoked Potentials

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1 Overview of Auditory Evoked Potentials
초고주파 및 항공전자통신 연구실 김상욱

2 APEs 이란? APEs – 청각 유발전위 소리 자극에 의해 달팽이관으로부터 대뇌피질의 청각영역에 이르는 청각성 전도 또는 이와 관련된 부위에서 일어나는 전위 변동 음자극 후 정각 중추로에서 일어나는 일련의 전기적 변화를 피부전극을 사용하여 측정하는 방법 피부전극을 통한 전기적 변화는 미세전위로 주변의 전기적인 소음으로 인해 특수한 추출방법이 필요 자극 후 반응의 잠복기에 따라 초기반응(0-10ms), 중기반응(10-50ms), 후기반응(50-300ms)로 구분 전기와우 청력검사(ECGO) , 음자극에 의한 뇌간유 발반응 청력검사 (ABR), 전기자극에 의한 뇌간유발반응 정력검사 (EARB)

3 ABR이란? ARB – 청각 뇌간 반응 0.1~1.0uV의 저진폭 전위들의 음자극에 의해 유발된 청신경 및 뇌간내 청각 전도로에서 일어나는 일련의 진행성 전기적 변화를 나타낸 것 Ⅰ-청신경의 말단부, Ⅱ-청신경의 근위부, Ⅲ-와우핵, Ⅳ-상올리브 핵, Ⅴ-외측융대, Ⅵ과Ⅶ- 하구

4 ABR이란? 파형Ⅴ가 가장안정되고 낮은 자극강도에서도 쉽게 구분되는 파형으로 ABR의 해석의 기본파형으로 쓰임

5 AEPs의 검출법 검출법 - 소리 자극후 10ms내에 발생한 신호에 대해 파형 Ⅰ~Ⅴ 를 검출하여 각 파형의 잠복기 및 진폭을 분석하여 난청진단 1. 파형의 진폭을 이용한 검출법 - ABR신호에서 여러 피크점 중 진폭이 가장 큰 피크 지점을 검출 -파형의 이 선명하게 뾰족하지 않고 평평한 파형일 때 검출이 힘들다 2. 파형의 기울기를 이용한 검출법 -파형이 음의 방향으로 급격히 떨어지는 지점을 ABR파형으로 검출 -shoulder지점이 많은 파형에서 피크 지점 검출이 어려움

6 AEPs의 검출법 수동 검출법 - 소리 자극후 10ms내에 발생한 신호에 대해 파형 Ⅰ~Ⅴ 를 검출하여 각 파형의 잠복기 및 진폭을 분석하여 난청진단 1. 파형의 진폭을 이용한 검출법 - ABR신호에서 여러 피크점 중 진폭이 가장 큰 피크 지점을 검출 -파형의 이 선명하게 뾰족하지 않고 평평한 파형일 때 검출이 힘들다 2. 파형의 기울기를 이용한 검출법 -파형이 음의 방향으로 급격히 떨어지는 지점을 ABR파형으로 검출 -shoulder지점이 많은 파형에서 피크 지점 검출이 어려움

7 AEPs의 검출법 3. FIR 필터를 이용한 파형 검출법
- 자극음(click sound)의 주파수 대역별 파형을 주파수 통과대역이 세구간으로 설계된 fir필터를 ABR신호에 적용 -중간 주파수 대역에서 Ⅰ, Ⅲ, Ⅴ 파형이 저주파 대역에서는 Ⅴ파형의 일치하는 최종지점을 Ⅴ파형으로 검출 4. ABR 파형의 표준 모델과의 상호 상관도를 이용한 분석 -측정 ABR신호를 기본모델의 상호 상관도를 기준으로 파형의 유무를 판단

8 AEPs의 검출법 5. 대역통과 필터와 1차 미분법을 이용한 파형 검출
5. 대역통과 필터와 1차 미분법을 이용한 파형 검출 - 대역통과 필터 처리된 신호를 1차 미분하여 미분 값이 0이 되는 지점을 피크로 정함

9 AEPs의 검출법 6. 2차 미분법을 이용한 파형 검출
6. 2차 미분법을 이용한 파형 검출 - 1차 미분 알고리즘 Ⅱ, Ⅳ 와 같은 변곡점과 같은 특성을 보이는 파형의 검출에 불리한 단점 보완 - 2차 미분알고리즘을 통해 Ⅱ, Ⅳ 가 2차 미분값이 0이 되어 명확히 검출 (a) 측정된 원신호 (b)1차 미분결과 (c) 2차 미분결과

10 AEPs 의 발전 1920년 electronic amplifier 사용
1922년 cathode ray tube oscilloscope 의 개발 -뇌로부터 전기적 반응 관찰 1939년 청각 신경의 전기적 반응이 EEG에 의해서 관찰 1951년 signal averaging 의 기술 1950년후반 digital computer averaging 의 소개 1970년대 초 noninvasive electrode placement 를 조사가능 이후 측정기구의 발달과 함께 발달

11 The Boring Technical Information
AEP를 위해 청각에 자극을 주는 기기 AEP 를 기록하기 위한 장치 두피로 부터 전기적 반응을 저장하는 장치 기록된 전기적 신호를 증폭시키는 증폭기 원하지 않는 전기적 신호를 제거하기 위한 필터 컴퓨터와 연결을 위한 ADC 변환기

12 AEPs 의 실제 응용 Difficult-to-test population (ch.17)
-hearing threshold 를 측정하기 위해 사용 Site-of-lesion teting - sensory neural 과 retrocochler disorder을 구분하는데 사용 Intraoperative monitoring(ch.18) - possterior fossa 수술중에 사용 (수술과정 확인)

13 감 사 합 니 다