폴리그래프 (Polygraph) (1)

폴리그래프 (Polygraph)

 

Polygraph는 "많다"는 의미의 Poly와 "기록하다"라는 의미를 가진 graph의 합성어이며 원래는 "여러가지를 동시에 기록하는 장치"라는 뜻을 가지고 있다.

 

그리스어로 "많은"을 의미하는 poly, "수면"을 의미하는 somno, "쓰다, 기록하다"를 의미하는 graph에서 유래한 수면다원검사기는 수면 중 다양한 생리적 활동을 기록하도록 설계된 다채널 기록 기기 polygraph로, 수면다원검사라고 불리는 동기화된 기록을 생성한다.

폴리그래프는 입력 메커니즘 (잭박스 및 입력 선택기), 필터, 감도 또는 이득 설정, 기록 메커니즘 (컴퓨터)을 갖춘 증폭기 모음이다. 대부분의 폴리그래프에는 최소 16개의 채널이 있지만 채널 수는 16개에서 64개 이상일 수 있다. 대부분의 임상 수면다원검사는 EEG, EOG, EMG, 호흡 기류 및 노력, EKG 및 보조 장비에서 수신된 신호를 기록하는 최소 16개 채널에서 전송된 정보로 인해 발생한다. 산소 포화도, 이산화탄소 (CO2) 및 pH 모니터와 같은 보조 장비는 폴리그래프와 일상적으로 인터페이스되어 향후 분석을 위한 완전한 시간 연결 기록을 생성한다.

 

신호 처리

 

녹음된 신호의 대부분은 악기 잭박스를 통해 입력된다. 대부분의 잭박스 입력에는 EEG에 대한 국제 10-20 시스템 전극 지정 라벨이 붙어 있으며, 추가 채널에는 일반적으로 숫자 라벨이 붙어 있다. 수면다원검사를 위해 기록된 EEG는 일반적으로 6개 채널로만 구성되므로 수면다원검사 중에 모니터링되는 추가 신호 (ex: EOG 및 EMG)를 기록하는 데 사용되는 전극 및 센서도 기기 잭박스를 통해 인터페이스된다. 이러한 신호는 EEG로 표시된 잭과 추가 번호가 붙은 잭을 모두 사용하여 입력된다.

특정 신호를 기록하는 데 사용되는 각 전극 쌍 (유도라고 함)은 처리를 위해 증폭기로 라우팅된다. 기기는 기술자가 신호가 각 채널에 입력될 전극 잭을 지정할 수 있도록 하는 입력 지정 메커니즘을 제공한다. 예를 들어, ROC (오른쪽 외부 안각) EOG 전극이 P3의 잭박스에 연결되고 M1을 참조하는 경우 오른쪽 EOG로 기록될 채널에서 P3은 입력 1로 입력되고 M1은 입력 2로 입력되어야 한다. 기록할 각 정보 채널은 해당 앰프에 지정되어야 한다. 그리고 기록될 각 정보 채널에 대해 기기를 교정해야 한다. 기록을 시작하기 전에 모든 전극, 센서 및 증폭기가 올바르게 작동하는지 확인하고 문서화하고 들어오는 생물물리학적 신호를 안정적으로 표현하기 위해 교정 (Calibration)이 수행된다.

 

교류 (AC) 증폭기

 

 

교류 (AC) 증폭기는 EOG, EMG 및 EEG를 포함하여 기록된 신호의 대부분을 처리하는 데 사용된다. 증폭기는 일반적으로 매우 작고 빠르게 변동하는 수신 신호의 전압을 증가시킨다. 수면다원검사에 사용되는 AC 증폭기는 두 입력 간의 차이를 증폭하고 취소를 통해 두 입력에서 발생하는 동일한 신호를 제거하는 차동 증폭기이다. 이를 공통 모드 거부라고 한다. EEG 및 수면다원검사에 사용되는 AC 증폭기는 EEG 신호의 왜곡을 방지하기 위해 높은 입력 임피던스를 사용한다.

극성은 기준선을 기준으로 신호가 표시되는 방향을 결정한다. 일반적으로 증폭기 출력의 극성은 음의 전위차가 상향 신호 편향을 유발하고, 양의 전위차가 하향 신호 편향을 유발하도록 되어 있다. 일반적으로 차동 증폭기의 입력 1 (또는 그리드 1)은 활성 (또는 기록) 전극이고 입력 2 (또는 그리드 2)는 기준 전극이다.

 

AC 증폭기에는 원치 않는 신호를 필터링하는 회로가 장착되어 있다. AC 증폭기에서는 고주파수 필터 (HFF)와 저주파 필터 (LFF) 또는 시상수 (TC) 필터를 모두 사용할 수 있다. 또,한 대부분의 AC 증폭기에는 60Hz "노치" 필터가 있다. 이 노치 필터는 잠재적으로 나쁜 신호나 불안정한 전기 환경을 위장할 수 있기 때문에 EEG 기록에 일상적으로 사용되지 않는다. 꼭 필요한 경우에만 사용된다.

 

직류 (DC) 증폭기

 

직류 (DC) 증폭기에는 두 가지 유형이 있다. 수면다원검사에 사용되는 표준 DC 증폭기는 단일 입력과 접지 간의 차이를 증폭하는 단일 종단 증폭기이다. DC 증폭기에는 더 낮은 주파수 신호를 필터링하는 LFF 또는 TC 필터가 없다. 따라서, 출력은 왜곡되지 않은 입력 신호를 반영한다. 표준 DC 증폭기는 느리게 변화하는 신호를 기록하는 데 사용되며 일반적으로 산소농도 측정기 또는 카프노그래프 (capnograph)의 상대적으로 일정한 전압 출력과 같은 보조 소스에서 증폭기에 직접 입력된다. 직류 증폭기 극성에 따라 신호 이동 방향이 결정된다. 대부분의 시스템에서 채널 극성은 변경되거나 반전될 수 있다. 전압이 증가하면 트레이스가 기준선 아래가 아닌 위쪽으로 이동하는지 확인하는 것이 중요하다.

두 번째 유형은 AC 차동 증폭기와 유사하게 작동하는 차동 DC 증폭기이다. 차동 DC 증폭기에는 두 입력 간의 입력 신호 전압 균형을 맞추는 데 사용되는 균형 제어 기능이 있으며 내장형 HFF 또는 사용자 선택 가능 HFF가 있을 수 있다. 이러한 DC 증폭기에는 표준 DC 증폭기와 유사한 극성 설정도 있다. 차동 DC 증폭기는 호흡 strain gauge와 같이 천천히 변화하는 신호를 기록하는 데 사용할 수 있지만 오늘날 수면다원검사에는 거의 사용되지 않는다.