BME 251 ELEKTRORETNOGRAM VE ELEKTROOKULOGRAM ARETLERNN LLMES 7

BME 251 ELEKTRORETİNOGRAM VE ELEKTROOKULOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ 7. 1

ELEKTRORETİNOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • Retina parlak bir flaş ışığı ile uyarıldığında retina içindeki ışığa duyarlı hücreler ani olarak uyarılır ve retinanın dışında detekte edilebilir bir senkronize cevap oluşur. • Retinanın iç yüzeyine veya kornea üzerine yerleştirilen bir elektrod ve vücudun herhangi bir yerine (örneğin alın, şakak veya kulak memesi) yerleştirilen referans elektrod yardımıyla algılanabilen bu elektriksel işarete Elektroretinogram (ERG) denir. • Elektrod olarak çok ince, içi tuzlu su dolu bir kontakt lensin iç yüzeyine tutturulmuş küçük ve düz bir Gümüş-Gümüş Kloriir (Ag. Cİ) levha kullanılır. • Referans elektrodu da Ag-Ag. Cl'den yapılmıştır.

ELEKTRORETİNOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ

ELEKTRORETİNOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • EKG de olduğu gibi ERG'de de oldukça kompleks bir biyolojik yapıdan işaret alınmaktadır. • Bu işaret, retinanın elektriksel aktivitesini gösterir. Şekilde, 2 s'lik bir flaş ışığına karşılık elde edilen tipik bir ERG eğrisi görülmektedir. ERG işareti a, b, c, d olarak isimlendirilen dört farklı değişim gösterir. • Bu tipik dalga şekli, insan dahil birçok omurgalıda benzer şekildedir. Araştırmalar, a dalgasının sadece fotoreseptif tabakadan ortaya çıkağını göstermektedir, b dalgası ise geniş ölçüde bipolar hücre bölgesinden elde edilir, c dalgası da fotoreseptörlerin arkasındaki pigment epitelyum tabakasından kaynaklanmaktadır.

ELEKTRORETİNOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ

ELEKTRORETİNOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • Parlak flaş ışığına cevabın ilk kısmı ("Early receptor potential" ERP), fotopigment moleküllerinde değişiklik meydana getiren ilk ışınlarla ortaya çıkar, ikinci bileşen 1 -5 msn sonra ortaya çıkan "Late reseptör potantial" (LRP)'dir. • LRP'nin, fotoreseptörlerin sinaptik uçlarına yakın kısımlarında maksimum olduğu bulunmuştur. • Normalde ERP ve LRP, a dalgasının üst kısmını meydana getirir. ERP ışık yoğunluğuna göre lineer, LRP ise yaklaşık logaritmik değişim gösterir. • İnsan ERG'sinde a ve b dalgalarını çubuk ve koniler meydana getirir. • Konilerin oluşturduğu dalga daha hızlıdır. Işık uyarımının sonunda beliren d dalgasını, a ve b bileşenlerinin sönüm cevabı oluşturur.

ELEKTRORETİNOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • ERP, ani ışık uyaranları sonucu ortaya çıkar. LRP, fotoreseptörlerin sinaptik uçlarından ve dış pleksform tabaka seviyesindeki diğer hücrelerden yansır, b dalgasının büyük bir kısmı bipolar hücre aktivitesi yardımıyla meydana gelir. • Ancak, ganglion hücrelerinin de b dalgası sürecinde aktif oldukları gösterilmiştir. Ganglion hücreleri dışında bütün retina hücreleri, propagasyon yapmayan yapıdaki gradyan potansiyeli ile uygun uyarmalara cevap verirken, retinal ganglion hücresi depolarizasyon sırasında bir aksiyon potansiyeli üretir. • Göz, optik eksenin bir kutbunda tabaka halinde, şerit yapılı biyoelektrik bir kaynağı olan küresel iletken bir yapıdır. Gözün kornea kutbunda sınır genellikle hava, geri kalan kısımlarda ise göz yörüngesindeki yağ-kemik yapısıdır. • Her iki durumda da göz, göz ağ tabakasından dışarı çok az veya hiç akim akmayacak şekilde yüksek dirençli bir malzeme ile çevrelenmiş olur.

ELEKTRORETİNOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • Bir kontakt lens korneanın dış yüzeyine temas ettirilir, diğer elektroddan, gözden uzakta olduğu için retinal kaynağın yaydığı alanlardan etkilenmediği kabul edilir. • Küresel koordinatlarda, göz içindeki herhangi bir noktada φ0 potansiyeli, Poisson bağıntısı yardımıyla hesaplanabilmektedir. Burada σ0; göz içi ortamın iletkenliğini, iret ise retinanın akım yoğunluğunu göstermektedir.

ELEKTRORETİNOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • ERG ölçümlerinde, retinal kaynak belirlenmek istenir. Retinal kaynak oldukça karmaşıktır. Yapının tabakalı olması zorluklara yol açar. • En önemli problemlerden biri, fotoreseptörlerin dağılımından dolayı retinanın uniform olmamasıdır. Foveada ise bipolar veya ganglion hücre tabakası yoktur. • Retinanın belli bir bölgesinden ERG'yi kaydetmek mümkündür. • ERG kaydı, genellikle alt kesim frekansı 0. 2 -0. 8 Hz olan kuvvetlendiricilerle yapılır, c dalgasının uzun süreli olması dolayısıyla, ERG'nin bu üçüncü önemli bileşeninin kaydı için de kuvvetlendirme yapılır. • ERG mikrovolt seviyesinde olduğundan 1000 kazançlı bir kuvvetlendirici gerekir.

ELEKTROOKULOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • Göz hareketlerinin incelenmesi gözün çevresinde oluşan ve Elektrookulogram (EOG) olarak isimlendirilen elektriksel kökenli biyolojik işaretlerin ölçülmesiyle yapılabilir. • Göz yuvarlağı bir dipol gibi davranır ve göz hareketleri, dipol değişiminin vektör momenti olarak izlenebilir. • Ölçülen potansiyel, retinanın görsel adaptasyonu, göz yuvarlağının uzunluğu ve uyarımlara cevap gibi birçok faktörle değişir. • Buna ek olarak mutlak potansiyel farkında kişiden kişiye değişen farklılıklar mevcuttur. Bütün bunlara rağmen bu metod, büyük göz hareketini incelemek için faydalı olmaktadır. • EOG'nin ölçümünde, orta şiddetteki bir ışığın söndürülmesinden sonra, sabit potansiyelin genliğinde bir azalma gözlenir. Kuvvetli bir ışık uygulanmasından sonra ise genlikte büyük bir yükselme, daha sonra da düşme görülür.

ELEKTROOKULOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ

EOG

ELEKTROOKULOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • EOG gözün sağ ve soluna, burna ve şakağa yerleştirilen yüzey elektrodları ile ölçülür. • İleri doğru bakılırken dipol iki elektroda göre simetriktir ve EOG çıkışı sıfır olur. • Bakış sola kaydırıldığında, pozitif kornea sol elektroda yaklaşır ve daha pozitif olur. Bakışın yatay açısı ile EOG çıkışı arasında +30°'ye yaklaşan lineer bir ilişki vardır. • Elektrodlar düşey göz hareketlerini izlemek üzere gözün alt ve üstüne de yerleştirilebilir. Duyarlık 0. 5 -1. 5 derece arasındadır.

ELEKTROOKULOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • EOG ölçülmesi AC veya DC olarak yapılabilir. AC kayıtlarında, sadece gözün hareket hızını belirlemek mümkündür. • Bu amaçla zaman sabiti 0. 1 -3 sn arasında değişen EEG ve EKG cihazları kullanılır. Zaman sabiti küçükse alçak frekanslı göz titremeleri tespit edilemez. Ancak hızlı hareketin yönü ve yaklaşık genliği belirlenebilir. • Gözün gerçek pozisyonunu belirlemek gerekiyorsa DC-kayıt gereklidir. Burada da, algılanan mikrovoltlar seviyesindeki işaret üzerinde, alçak frekanslarda elektrodlarda oluşan gürültü, sorun çıkarabilir. • Kullanılan elektrodlar polarize olabilir ve dirençleri deri ile temas sırasında değişebilir. Bunu önlemek için ya uygun bir elektrod pastası veya polarize olmayan Ag-Ag. Cl elektrodlar kullanılır.

ELEKTROOKULOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ • EOG, uyku ve rüya araştırmalarında bebek ve çocukların göz hareketlerinin izlenmesi ve okuma yeteneği ile göz yorgunluklarının belirlenmesinde sık kullanılan bir metoddur. • Göz üzerinde çeşitli ölçmeler için Ultrasonik cihazlar da kullanılabilir. Böyle bir cihaz, A modunda çalışmaktadır ve çalışma frekansı 6 -15 MHz arasındadır. • Ölçmeler, hastanın gözüne anestezik bir ilaç damlatıldıktan sonra küçük kalem tipi bir prob göze değdirilerek yapılır. • Böylece çeşitli göz hastalıkları, retinal farklılıklar, korneal farklılıklar, tümörler ve yabancı cisimler belirlenebilir. Bu cihaz, "Ophthalmograph" adı ile bilinmektedir.