ELEKTRORETİNOGRAM VE ELEKTROOKULOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ YEDİNCİ BÖLÜM ELEKTRORETİNOGRAM VE ELEKTROOKULOGRAM İŞARETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

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 be düz bir Gümüş-Gümüş Klorür (Ag-AgCl) levha kullanılır. Referans elektrodu da Ag-AgCl’den yapılmıştır. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Elektroretinogram, Şekil 7. 1'de gösterilen bir düzenle ölçülebilir Elektroretinogram, Şekil 7.1'de gösterilen bir düzenle ölçülebilir. Şekil 7.2’de ise ölçüm düzeni daha açık bir şekilde gösterilmiştir. EEG’ de olduğu gibi ERG 'de de oldukça kompleks bir biyolojik yapıdan işaret alınmaktadır. Bu işaret, retinanın elektriksel aktivitesini gösterir. Şekil 7.3'de, 2s’lik bir flaş ışığına karşılık elde edilen tipik bir ERG eğrisi görülmektedir. ERG işareti a, b, c, d olarak isimlendirilen dört farklı değişim gösterir. 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. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Şekil 7.1 Gözün anatomik yapısı ve elektroretinogram işaretinin ölçülmesi(Webster. k. -47) 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Şekil 7.2 Elektroretinogram ölçüm düzeni 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Parlak flaş ışığına cevabın ilk kısmı Early receptor potential-ERP, fotopigment moleküllerinde değişiklik meydana getiren ilk ışınlarla ortaya çıkar, ikinci bileşen 1-5 ms sonra ortaya çıkan Late reseptör potantial-LRP 'dir. LRP'nin, fotoreseptörlerin sinaptik uçlarına yakın kısımlarında maksimum olduğu bulunmuştur. ERP ışık yoğunluğuna göre lineer, LRP ise yaklaşık logaritmik değişim gösterir, insan ERG'sinde a ve b dalgalarını çubuk ve koniler meydana getirir. Konilerin oluşturduğu dalga daha hızlıdır. Işık uyaranının sonunda beliren d dalgasını, a ve b bileşenlerinin sönüm cevabı oluşturur. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Şekil 7.3 Elektroretinogram 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

ERP, ani ışık uyarımları 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. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Göz, optik eksenin bir kutbunda tabaka halinde, şerit yapılı biyoelektrik bir kaynağı olan küresel iletken bir yapıdır. Bir kontakt lens korneanın dış yüzeyine temas ettirilir, diğer elektrodun, gözden uzakta olduğu için, retinal kaynağın yaydığı alanlardan etkilenmediği kabul edilir. Küresel koordinatlarda, göz içindeki herhangi bir noktada 0 potansiyeli, (7.1) Poisson bağıntısı yardımıyla hesaplanabilmektedir. Burada σ0 göz içi ortamın iletkenliğini, Iret ise retinanın akım yoğunluğunu göstermektedir. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Retina için basit bir model olarak, klinik ERG ile kaydedilmiş potansiyelleri kullanarak, retinal tabakaların ayrık parçalara bölündüğü ve her birim hacim için bir dipol kaynağının, her parçanın merkezine yerleştirildiği iki tabakalı retinal mozaik model geliştirilmiştir. Bu modelde sabit bir ışık geldiğinde, dipollerin şiddetleri artar ve dipol kaynağı zamanla değişir. Dipol şiddeti, aynı zamanda ışık yoğunluğuna da bağlıdır. Model parametrelerinin elektrofizyolojik bilgiler yardımıyla belirlenmesinden sonra, gözün tamamını teşkil eden küresel hacim içindeki dipol kaynaklanma süperpozisyonu ile potansiyel alan belirlenebilir. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Retinanın belli bir bölgesinden ERG'yi kaydetmek mümkündür Retinanın belli bir bölgesinden ERG'yi kaydetmek mümkündür. Bu cevap genellikle, karanlığa adapte olmuş bir gözü parlak bir flaş ışığı ile uyararak alınır. 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. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

7.2 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. Bu metod, büyük göz hareketini incelemek için faydalı olmaktadır. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

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 (Şekil 7.4). EOG gözün sağ ve soluna, burna ve şakağa yerleştirilen yüzey elektrodları ile ölçülür (Şekil 7.5). 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. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Şekil (7.4) Elektrookulogramın ışıkla değişimi 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

Şekil 7.5 Elektrookulogramın ölçülmesi 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003

EOG ölçülmesi AC veya DC olarak yapılabilir 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-AgCl elektrodlar kullanılır. 12.01.2019 Tıp Elektroniği Güler 2003