Unite 1
Transkript
Unite 1
Elektrofizyolojiye Giriş Prof.Dr. Cüneyt GÖKSOY Gülhane Askeri Tıp Akademisi Biyofizik Anabilim Dalı 1 Elektrofizyolojiye Giriş (Polisomnografi özelinde…) Prof.Dr. Cüneyt GÖKSOY Gülhane Askeri Tıp Akademisi Biyofizik Anabilim Dalı 2 Elektrofizyolojiye Giriş: Polisomnografi özelinde… Tanım - Terminoloji Elektrofizyolojik Potansiyellerin Oluşumu Elektrofizyolojik Potansiyellerin Kayıt ve Monitorizasyonu Elektrofizyolojik Potansiyellerin Değerlendirilmesi Sistem Potansiyelleri 3 Elektrofizyolojiye Giriş: Polisomnografi özelinde… Tanım - Terminoloji Polisomnografi 4 ……..graf - ……..grafi 5 …….....graf Fotograf Grafik (Trase) 6 …….....graf …….....grafi Elektrokardiyograf Elektrokardiyografi Fizyograf Poligraf Polisomnograf 7 Elektrofizyolojiye Giriş: Polisomnografi özelinde… Tanım - Terminoloji Polisomnografi Elektrofizyoloji 8 Uyarılabilir Hücreler 9 Biyoelektrisite Etkiye tepki Tepki: Elektriksel UYARILABİLİRLİK İstirahat Potansiyeli Tanı Tedavi Takibi Araştırma ELEKTROFİZYOLOJİ 10 Temel Elektrofizyolojik Potansiyeller Biyoelektrik Sinyal Kısaltması Biyolojik Kaynağı Elektrokardiyografi EKG Kalp (vücut yüzeyinden) Elektromyografi EMG Çizgili kas Elektroensefalografi EEG Beyin Elektroretinografi ERG Göz (retina) Elektrooptikografi EOG Göz (çevresel çizgili kaslar) Kardiak elektrografi - Kalp (kalp yüzeyinden) Elektrogastrografi EGG Mide Galvanik deri refleksi GSR Deri Aksiyon Potansiyeli - Sinir ve Kas 11 EKG EMG 1s EEG 1 ms 1s 12 Elektrofizyolojiye Giriş: Polisomnografi özelinde… Tanım - Terminoloji Elektrofizyolojik Potansiyellerin Oluşumu 13 AKSİYON POTANSİYELİ Eşik Seviye İstirahat Seviyesi 14 Elektrik Aktivitelerin Yayılım Özellikleri 1D 2D BİYOLOJİK SİSTEMLER 3D Hacimsel İletken (Volume Conducter) 15 Uzaklık= 8 Şiddet= 1/64 Uzaklık= 4 Şiddet= 1/16 Uzaklık= 2 Şiddet= 1/4 Uzaklık= 1 Şiddet= 1 VA= K x dq x Cos 2 r 16 EKG Tek bir hücrenin elektriksel aktivitesi, ancak mikroelektrotlarla, hücrenin içinden veya çok (çok) yakınından kaydedilebilecek kadar küçüktür. 1 cm Günümüz teknolojisi ile bir hücreye ait elektriksel aktiviteyi ............. uzaktan bile ölçmek neredeyse imkansızdır. 1s EEG EMG ÇÖZÜM : Ortaklaşa aktivite Binlerce - milyonlarca hücrenin ortaklaşa biyoelektrik aktivitesi 1 ms (GROSS potansiyel) Zamansal beraberlik (senkronizasyon) 1s Yersel beraberlik (histo-anatomik organizasyon) 17 Beraberlik: Zamansal & Yersel 18 Beraberlik: Zamansal & Yersel Zamansal & Yersel 19 Beraberlik: Zamansal & Yersel Zamansal & Yersel Zamansal & Yersel 20 Beraberlik: Zamansal & Yersel Zamansal & Yersel Zamansal & Yersel 21 Beraberlik: Zamansal & Yersel Zamansal & Yersel Zamansal & Yersel 22 Elektrofizyolojiye Giriş: Polisomnografi özelinde… Tanım - Terminoloji Elektrofizyolojik Potansiyellerin Oluşumu Elektrofizyolojik Potansiyellerin Kayıt ve Monitorizasyonu 23 Kayıt – Monitorizasyon 24 EKG Kayıt Monitorizasyon 25 Standart Kayıt – Monitorizasyon Zinciri PROP (Alıcı = Yoklayıcı) TRANSDUSER (Çevireç) Bir fiziksel büyüklüğü (enerji kaynağını) ölçme amacıyla, kaynağında algılayan alettir. Genel Tanım: Ölçme amacıyla bir enerjinin, bir diğer enerji çeşidine dönüştürülmesini sağlayan alettir. Özel Tanım: Ölçme amacıyla bir enerjinin, elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlayan alettir. AMPLİFİKATÖR (Yükselteç) Bir elektriksel sinyali, sabit bir katsayıyla çarpma şeklinde işlem yapan sistemlerdir. KAYIT ve/veya GÖZLEM ARACI Osiloskop (Gözlem) Fotograf Makinası (Kayıt) TV Monitörü (Gözlem) Film Makinası veya Video Teyp (Kayıt) Plotter = Çizici (Kayıt) Printer = Yazıcı (Kayıt) Magnetik Teyp (Kayıt) Bilgisayar (Kayıt + Gözlem) 26 Standart Kayıt – Monitorizasyon Zinciri PROP (Alıcı = Yoklayıcı) TRANSDUSER (Çevireç) AMPLİFİKATÖR (Yükselteç) Bir fiziksel büyüklüğü (enerji kaynağını) ölçme amacıyla, kaynağında algılayan alettir. Genel Tanım: Ölçme amacıyla bir enerjinin, bir diğer enerji çeşidine dönüştürülmesini sağlayan alettir. Özel Tanım: Ölçme amacıyla bir enerjinin, elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlayan alettir. Bir elektriksel sinyali, sabit bir katsayıyla çarpma şeklinde işlem yapan sistemlerdir. KAYIT ve/veya GÖZLEM ARACI 27 (Temel Elektrofizyolojik Potansiyeller için...) Standart Kayıt – Monitorizasyon Zinciri PROP (Alıcı = Yoklayıcı) TRANSDUSER (Çevireç) AMPLİFİKATÖR (Yükselteç) Bir fiziksel büyüklüğü (enerji kaynağını) ölçme amacıyla, kaynağında algılayan alettir. Genel Tanım: Ölçme amacıyla bir enerjinin, bir diğer enerji çeşidine dönüştürülmesini sağlayan alettir. Özel Tanım: Ölçme amacıyla bir enerjinin, elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlayan alettir. Bir elektriksel sinyali, sabit bir katsayıyla çarpma şeklinde işlem yapan sistemlerdir. KAYIT ve/veya GÖZLEM ARACI 28 (Temel Elektrofizyolojik Potansiyeller için...) Standart Kayıt – Monitorizasyon Zinciri PROP (Alıcı = Yoklayıcı) TRANSDUSER (Çevireç) AMPLİFİKATÖR (Yükselteç) Bir elektriksel sinyali, sabit bir katsayıyla çarpma şeklinde işlem yapan sistemlerdir. KAYIT ve/veya GÖZLEM ARACI 29 Jell – Krem – Pasta (Elektriksel temas & Fiziksel tutuculuk) Elektrot Empedansı 30 31 32 33 34 35 36 37 38 (Temel Elektrofizyolojik Potansiyeller için...) Standart Kayıt – Monitorizasyon Zinciri PROP (Alıcı = Yoklayıcı) TRANSDUSER (Çevireç) AMPLİFİKATÖR (Yükselteç) Bir elektriksel sinyali, sabit bir katsayıyla çarpma şeklinde işlem yapan sistemlerdir. KAYIT ve/veya GÖZLEM ARACI 39 Yükseltme işlemi Yükseltme işlemini yapan aletler = AMPLİFİKASYON = AMPLİFİKATÖR 40 Elektriksel Olarak Amplifikatörler; Tek Girişli Amplifikatörler Diferansiyel (Çift Girişli : Fark) Amplifikatörler Elektrofizyolojik amplifikatörlerin tamamı... Fark Alma (Diferansiasyon) Yükseltme (Amplifikasyon) 41 Elektriksel Olarak Amplifikatörler; Tek Girişli Amplifikatörler Diferansiyel (Çift Girişli : Fark) Amplifikatörler Fark Alma (Diferansiasyon) Yükseltme (Amplifikasyon) 42 Fark Alma (Diferansiasyon) Uygulamaları-1 43 Fark Alma (Diferansiasyon) Uygulamaları-1 44 Fark Alma (Diferansiasyon) Uygulamaları-2 45 Fark Alma (Diferansiasyon) Uygulamaları-2 46 Fark Alma (Diferansiasyon) Uygulamaları-3 47 Fark Alma (Diferansiasyon) Uygulamaları-3 48 Fark Alma (Diferansiasyon) Uygulamaları-4 49 Fark Alma (Diferansiasyon) Uygulamaları-4 50 Elektriksel Olarak Amplifikatörler; Tek Girişli Amplifikatörler Diferansiyel (Çift Girişli : Fark) Amplifikatörler Fark Alma (Diferansiasyon) Yükseltme (Amplifikasyon) 51 Yükseltme (Amplifikasyon) Uygulamaları Gain: 1 Tepeden Tepeye Genlik (Peak-to-peak Amplitude) = 1 µV 52 Yükseltme (Amplifikasyon) Uygulamaları Gain: 2 Tepeden Tepeye Genlik (Peak-to-peak Amplitude) = 2 µV 53 Yükseltme (Amplifikasyon) Uygulamaları Gain: 4 Tepeden Tepeye Genlik (Peak-to-peak Amplitude) = 4 µV 54 Yükseltme (Amplifikasyon) Uygulamaları Gain: 10 Tepeden Tepeye Genlik (Peak-to-peak Amplitude) = 10 µV 55 Fark Almanın (Diferansiyasyon) Sağladığı Avantajlar Dış kaynaklı gürültülerin elimine edilmesi Kaydedilmemesi gereken diğer organik sinyallerin elimine edilmesi Yükseltmenin (Amplifikasyon) Sağladığı Avantajlar İletim sırasındaki kaybın etkisinin zayıflaması Dış kaynaklı gürültülerin etkisinin zayıflaması 56 Elektrofizyolojiye Giriş: Polisomnografi özelinde… Tanım - Terminoloji Elektrofizyolojik Potansiyellerin Oluşumu Elektrofizyolojik Potansiyellerin Kayıt ve Monitorizasyonu Elektrofizyolojik Potansiyellerin Değerlendirilmesi 57 Genlik – Frekans – Dalga Şekli 58 Genlik Frekans Dalga Şekli 59 Frekans Dalga Şekli Genlik 60 EEG EMG EKG Periyodik 61 Frekans Dalga Şekli Genlik 62 63 Genlik (Amplitude) Birim: Volt 64 Frekans Dalga Şekli Genlik 65 Periyod Birim: saniye 66 Periyod Birim: saniye Frekans: Birim zamanda (1 saniyede) tekrarlayan periyod sayısı Birim: Hertz = cps (Cycles Per Second) ( Frekansın 1’den küçük olması? ) 67 Periyodik olmayan veya kompleks bir sinyalin frekansı ??? 68 Elektrofizyolojiye Giriş: Polisomnografi özelinde… Tanım - Terminoloji Elektrofizyolojik Potansiyellerin Oluşumu Elektrofizyolojik Potansiyellerin Kayıt ve Monitorizasyonu Elektrofizyolojik Potansiyellerin Değerlendirilmesi Sistem Potansiyelleri 69 EEG (Elektroensefalografi) 70 71 Richard CATON (1875) & Hans BERGER (1929) EEG 1. Spontan EEG 2. Uyarılmış Beyin Aktivitesi Spontan EEG’nin genel tanımı; •İnsan veya hayvan beyninden, •Kasıtlı bir uyaran olmaksızın, •Yüzeyel ve derin elektrotlarla kaydedilen elektriksel aktivitedir. 72 Spontan EEG’nin Değerlendirilmesinde Kullanılan Klinik Parametreler Frekans Dalga Şekli (Wave-Form) Genlik (Amplitüd) 73 EEG için temel kural Beyin ne kadar aktif durumda ise; Dalgaların genliği o kadar düşük, Frekansı o kadar büyüktür (hızlıdır). EEG dalgalarının frekanslarına göre sınıflandırılmaları (temel EEG dalgaları) 1.Beta (β) 2.Alfa (α) 3.Teta (θ) 4.Delta (δ) 74 Temel EEG Dalgaları Beta (β) : Frekans : 13-35 Hz. Genlik : 1-25 µV Alfa (α) : Frekans : 8-13 Hz. Genlik : 2-50 µV Teta (θ) : Frekans : 4-8 Hz. Genlik : 5-100 µV Delta (δ) : Frekans : 0.5-3 Hz. Genlik : 20-400 µV K-Kompleks Uyku İğcikleri (Sleep Spindles) } Dalga Şekli 75 76 EMG (Elektromiyografi) 77 YÜKSEK Genlik Frekans 78 EKG (Elektrokardiyografi) 79 80 ELEKTROOKULOGRAFİ (EOG) 81 Diğer Polisomnografik Monitorizasyon Parametreleri 82 Solunum Takibi Oksijen Saturasyon Değeri Takibi Beden Pozisyonu Takibi Ses ve Görüntü Kaydı Vücut Sıcaklık Takibi Nokturnal Penil Tümesans Takibi 83 84