Mesure d'Impédance

Pourquoi ai-je besoin de mesurer l'impédance ?
L'efficacité du Neurofeedback dépend d'un bon signal EEG. Utiliser un signal EEG peut être comparable à écouter de la musique au milieu d'un bâtiment en construction. Un bon contact des électrodes avec le crâne est donc une condition essentielle pour obtenir un bon signal EEG. Un impédance mètre permet d'obtenir de tels contacts. Il est important que l'utilisation de l'impédance mètre soit facile et qu'il s'intègre facilement dans le processus.

De plus, des capteurs usés ont tendance à produire des tensions élevés et bruyantes qui peuvent réduire fortement la qualité du signal EEG.

Les amplificateurs EEG actuels ont une très haute impédance d'entrée. Pourquoi les impédances des électrodes sont-elles si importantes ?
Les amplificateurs EEG actuels ont une impédance si élevée que l'impédance entre les électrodes et le scalp est insignifiant, mais pour autant que l'électrode soit en contact.

Mais ceci n'est qu'en partie vrai.

En fait, les électrodes EEG ne captent pas seulement le signal EEG, mais également toutes sortes de pollution électromagnétique. La source de bruit la plus importante vient des lignes électriques, qui émettent des oscillations électromagnétiques de 50 Hertz (ou 60 Hz). Le bruit capté par une électrode EEG type est normalement beaucoup plus élevé que le signal EEG qui nous intéresse. Les valeurs typiques sont : signal EEG = 10 à 100 microvolts, bruit de la ligne électrique à 50Hz = 10 millivolts à 1 volt; un facteur de 1'000 à 100'000 fois plus grand. Pour résoudre ce problème, les amplificateurs EEG mesurent simplement l'EEG avec 2 électrodes : 'Actif' et 'Référence', ou '+' et '-'. Les deux électrodes captent à peu près le même bruit, mais mesurent des signaux EEG différents étant fixés à des endroits différents du crâne. L'amplificateur soustrait alors les deux signaux, éliminant ainsi le bruit. Reste alors uniquement le signal EEG.

Cette soustraction marche parfaitement que si le bruit capté par les 2 électrodes est exactement le même. Et c'est pourquoi l'impédance entre les électrodes et le scalp est capital. La taille du signal bruit dépend grandement de cette impédance. En général, nous disons que plus l'impédance est minime, plus le signal bruit est petit.

Les caractéristiques de l'impédance mètre permettent de vérifier directement la qualité du contact pendant la pose des électrodes, et d’obtenir ainsi de très basses impédances. Normalement, cela exige un nettoyage minutieux du point de contact et/ou l'application d'un gel nettoyant. Sachant que le signal bruit dépend de l'impédance et que les deux signaux bruit doivent être exactement les mêmes, on comprend que de faire coïncider les deux impédances soit encore plus important que les valeurs d'impédances elles-mêmes.

La mesure d'impédance est-elle nocive ?
Non, absolument pas. La fonction de mesure d'impédance des équipements EEG utilise un faible voltage pour déterminer les impédances des électrodes. Le signal est si faible qu'il ne peut être perçu par le corps. Les équipements EEG doivent être aux normes de sécurité électrique des appareils médicaux IEC 60601-1. D'autres appareils utilisant des courants de mesures similaires sont par exemple les moniteurs de graisse corporelle (balance impédance mètre / Analyse d'impédance bioélectrique).

Est-ce que le fonctionnement de l'impédance mètre déforme ma mesure EEG ?
Cela dépend de la méthode de mesure. Il y a des amplificateurs d'EEG qui mesurent les impédances pendant l'acquisition du signal EEG. Cela s'effectue normalement à une fréquence haute comparée au champ de fréquence EEG, afin que les deux champs n'interagissent pas. Les autres appareils doivent être éloignés de l'amplificateur EEG, soit en les débranchant, soit en les éteignant.

Qu'est-ce que le DC-offset et pourquoi s'en soucier ?
Parfois les électrodes EEG se comportent comme des petites batteries – elles produisent une tension DC.  Ceci est dû à une combinaison de l'équipement électrodes avec les substances sur le scalp (peau, sueur, graisse, pâte conductrice Ten20, plaquage or des électrodes, etc.). Bien que cette tension puisse être bien plus élevée que les signaux EEG, ces tensions offset n'influencent pas la mesure EEG, car l'amplificateur n'amplifie et ne traite que les tensions AC. Mais, au cas où ces tensions galvaniques sont trop élevées, le niveau d'entrée de l'amplificateur peut être saturé, empêchant ainsi le signal d'être amplifié. De plus, il a été observé que les oscillations de ces tensions galvaniques sont souvent comparables en amplitude et en fréquence à celles des signaux EEG.

Nous recommandons d'utiliser uniquement des électrodes du même équipement et de remplacer les électrodes usées.

Que faire de la réception de fréquence linéaire ?
Un bon contact des électrodes et un bon équilibre sont indispensables à une réduction optimale du bruit. Aussi, les câbles des électrodes devraient être autant que possible tenus ensemble, en les plaçant par exemple dans un câble hélice ou en les tressant. Malgré ces précautions vous verrez parfois une importante interférence à 50Hz (ou 60Hz). Nous ne recommandons pas de supprimer cette ligne à 50Hz ou 60Hz avec un filtre. D’une part, un filtre ajoute une distorsion de phase et des retards, et d'autre part, de voir ce signal est une excellente méthode pour vérifier si la qualité du contact d'une ou de plusieurs électrodes s'est dégradée et si la situation doit être à nouveau vérifiée à l'aide de l'impédance mètre.

Le training Neurofeedback est pour une grande part basé sur des niveaux d'adaptation dynamiques, rendant ainsi ces interférences de réception de ligne sans importance. Pour la lecture de ce niveau, vous pouvez utiliser un filtre passe-Bas ou un filtre coupe-bande afin de rendre l'affichage indépendant de la réception de ligne étant donné que cette indication n'a pas besoin d'être effectuée en temps réel.

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