Abstract
When we want to observe and record a patient's EEG in an operating room, the operation of electrosurgical unit(ESU) causes undesirable artifacts with high frequency and high voltage. These artifacts make the amplifiers of the conventional EEG system saturated and prevent the system from measuring the EEG signal. This paper describes a high-performance bipolar EEG amplifier for a CSA (compressed spectral array ) system with reduced ESU artifacts. The designed EEG amplifier uses a balanced filter to reduce the ESU artifacts, and isolates the power supply and the signal source of the preamplifier from the ground to cut off the current from the ESU to the amplifier ground. To cancel the common mode noise in high frequency, a high CMRR(common mode rejection ratio) diffferential amplifier is used. Since the developed bipolar EEG amplifier shows high gain, low noise, high CMRR, high input impedance, and low thermal drift, it is possible to observe and record more clean EEG signals in spite of ESU operation. Therefore the amplifier may be applicable to a high-fidelity CSA system.
수술실에서 수술도중 환자의 뇌파를 관찰하고자 할 경우에 전기수술기를 사용하게 되면 매우 높은 주파수와 큰 전압의 전기적 잡음이 발생하게 되며, 기존의 뇌파측정기는 이 잡음에 의해서 포화되어 뇌파 측정이 불가능하다. 본 연구에서는 고신뢰도의 뇌파 측정용 CSA 시스템을 구성하기 위하여 전기수술기의 간섭이 적은 양극 뇌파증폭기를 개발하고자 하였다. 개발된 양극 뇌파 증폭기는 balanced filter를 사용하여 전기수술기의 잡음이 뇌파 증폭기의 입력으로 들어가는 것을 줄이도록 하였으며, 전치증폭기의 전원과 신호를 접지와 분리하여 전기수술기에서 나온 전류가 뇌파 증폭기를 통해 접지로 흘러 들어가는 경로를 차단하였고, 높은 주파수에서도 CMRR 특성이 좋은 차동증폭기를 사용하여 고주파 성분의 공통 성분 잡음을 제거함으로써 전기수술기의 잡음을 상당히 줄일 수 있었다. 이와 같이 개발된 양극 뇌파증폭기는 고이득, 저잡음, 높은 CMRR, 고입력 임피던스, 낮은 열잡음 등의 특성을 가지므로 순수한 뇌파의 측정에 유용하며, 전기수술기를 사용할 경우에도 지속적으로 뇌파를 측정할 수 있는 고신뢰도의 CSA 시스템의 구현에 이용할 수 있다.
