BIOSÄHKÖISET MITTAUKSET

Transkriptio

1 TEKSTIN NIMI sivu 1 / 1 BIOSÄHKÖISET MITTAUKSET ELEKTROENKEFALOGRAFIA EEG Elektroenkegfalografialla tarkoitetaan aivojen sähköisen toiminnan rekisteröintiä. Mittaus tapahtuu tavallisesti ihon pinnalta, jolloin jännitetaso alla olevien kudoskerrosten vaimentavan vaikutuksen takia on erittäin alhainen: 5 uv uv luokkaa. Haluttu informaatio sisältyy taajuusalueelle 0, Hz. Mittauksen impedanssitaso on muutamien kilo-ohmien luokkaa. ssa vektorit E1... E4 kuvaavat bipolaarisen mittauksen havainnon amplitudia ja V1... V5 monopolaarista mittausta. Bipolaarikytkennän etuna on, että yhteistä vertailutasoa ei tarvita. Kytkentä paljastaa myös häiriöpesäkkeen paikan helposti havaittavasti, koska häiriöpesäkkeen kohdalla häiriösignaalin vaihe kääntyy. Bipolaarinen rekisteröinti on myös monopolaarirekisteröintiä immuunimpi ulkopuolisille sähköisille häiriöille. Bipolaarikytkennässä ei kuitenkaan tule esille hyvin laajat sähkökentät, vaan tällöin on parempi käyttää monopolaarista mittausta. Monopolaarisessa mittauksessa vertailutasona voi olla kaikista kalloelektrodeista summattu signaali tai kallon ulkopuolinen erillinen elektrodi. Edellisessä tapauksessa vääristymää voi aiheuttaa jos häiriöpesäkkeen vaikutus ulottuu laajalle alueelle. Erillisen elektrodin tapauksessa ulkopuolinen aktiivisuus (esim. EKG) voi aiheuttaa häiriötä järjestelmän mukaiset elektrodipaikat kallolla Monopolaarisen mittauksen etuna on, että havaitun signaalin amplitudi on oikeassa suhteessa häiriön aiheuttamaan jännitteeseen. Tavanomaisin rekisteröintitapa on seurata halutun aikaa koko aivoalueelta saatavaa signaalia. Signaalista erotellaan tietyntaajuiset ja tyyppiset aaltomuodot. Tällä tavalla voidaan tutkia aivojen tilaa yleisesti ja selvittää mahdollisten häiriöpesäkkeiden toimintaa ja sijaintia. Rekisteröinti tapahtuu tavallisesti kiinnittämällä kallon pinnalle elektrodeja. Halutut rekisteröinnit (kytkennät) saadaan mittaamalla vierekkäisten elektrodien välisiä jännitteitä (bipolaarikytkentä) tai yhteisen referenssielektrodin ja mittauselektrodien välisiä jännitteitä (monopolaarinen l. unipolaarinen kytkentä). Tyypillistä EEG-rekisteröintiä Signaalin käyttäytyminen lähdepesäkkeen luona monopolaarisessa ja bipolaarisessa mittauksessa.

2 TEKSTIN NIMI sivu 2 / 2 Tyypillistä rekisteröintitulosta epilepsiapotilaalta Esimerkki EEG:n muokkaamisesta taajuusspektrin mukaisesti. Esimerkki taajuuspektrin muuttumisesta leikkauksen aikana. EEG:n jako komponentteihin taajuuden perusteella Häiriöpesäkkeiden etsimisessä apuna käytetään sopivaa ärsykesignaalia vilkkuvaa valoa tai toistuvaa äänisignaalia. Näillä ärsykkeillä pyritään ärsyttämään häiriöpesäke toimimaan.

3 TEKSTIN NIMI sivu 3 / 3 saatava vaste vaihtelee käytetyn anestesiaaineen johdosta. Herätepotentiaalin mittaus/ summausperiaate. EEG-signaalia voidaan käyttää myös. ns. herätepotentiaalin mittauksena. Siinä tutkitaan esim. näköaistin tai kuuloaistin aiheuttamaa vastetta aivokuorella. Mittauksessa rekisteröivät elektrodit sijoitetaan kallon pinnalle sille alueelle, jossa ko. aistimus aivoissa tapahtuu. Tutkittavaa aistia ärsytetään toistuvasti ja rekisteröinti tahdistetaan tähän ärsykkeeseen. Summaamalla mitattuja vasteita (kymmeniä satoja vasteita) saadaan ärsykkeen aiheuttama vaste esille muusta jännitesignaalista. ELEKTRONEUROMYOGRAFIA ENMG Elektroneuromyografialla ymmärretään lihas- ja hermosolujen sähköisen toiminnan reksiteröimistä. Mittaus voi tapahtua mikroelektrodeilla yksittäisistä soluista tai makroelektrodeilla soluryhmistä tai kokonaisesta lihaksesta. ENMG-mittauksilla voidaan saada tietoja paitsi lihas- ja hermosolujen sähköisestä aktiivisuudesta myös lihassolujen mekaanisesta toiminnasta ja hermoista lihaksiin tulevista pulsseista. ENMG-signaalia Esimerkki herätepotentiaalimittauksesta. Anestesian aikana annettuun ääni-impulssiin Käytettävistä elektrodeista riippuen mittauksessa jännitetaso on luokkaa 5 uv mv, tavallisesti liikutaan 0,5 mv amplitudin tienoilla. Mittauksen

4 TEKSTIN NIMI sivu 4 / 4 taajuustoiston tulee olla tavallisesti Hz. Sileitä lihaksia mitattaessa esiintyy kuitenkin potentiaaleja, joiden kesto on useita sekunteja. Mittauksen impedanssitaso riippuu käytetyistä elektrodeista: pintaelektrodeilla pienimmillään muutamia kilo-ohmeja ja mikroelektrodeilla kymmeniä Megaohmeja. Seuraavassa esimerkkejä ENMG-mittauksissa havaittavista pulsseista. Kuvissa yksittäisiä lihassoluista tulevia potentiaaleja ja hermoratojen nopeusmittausten tuloksia (jitter).

5 TEKSTIN NIMI sivu 5 / 5 ELEKTRORETINOGRAFIA ERG Elektroretinografialla ymmärretään silmän verkkokalvon solujen (tapit ja sauvat) aktiiviteetin rekisteröinnillä. Mittaus tapahtuu tavallisimmin silmän sivulle asetetuilla makroelektrodeilla. Haluttu informaatio sisältyy taajuusalueelle Hz ja mittauksessa havaittava amplitudi on luokkaa 1 uv... 1 mv. Elektrokardiotokografin periaate ELEKTRONYSTAGMOGRAFIA ENG Silmän liikkeiden sähköistä rekisteröintiä kutsutaan elektronystagmografiaksi. Silmämuna on lievästi varautunut siten että mykiöpuoli on positiivisempi kuin silmäpohja. Ts. silmämuna muodostaa lievän sähködipolin. Sijoittamalla elektrodit silmän sivuille vaaka- ja pystytasossa, niin ko. dipolin asento saadaan rekisteröityä. Jännitetaso mittauksessa on luokkaa 20 uv... 2 mv ja tarvittava taajuusalue Hz. ECTG-laitteen EKG-elektrodi * * * * * ELEKTROTOKOGRAFIA Elektrotokografialla ymmärretään sikiön sydänäänten seurantaa synnytyksen aikana. Ennen synnytystä seuranta voi tapahtua sähköisesti sikiön EKG:tä mittaamalla joko äidin vatsan päälle asetetuilla elektrodeilla tai sikiön päälakeen kiinnitetyn elektrodin avulla. Tavallisemmin kuitenkin sikiön sydämen sykettä seurataan ultraäänianturin avulla.