یبیولوژیک سیگنال هايپردازش

Dr. Malekihttp://maleki.semnan.ac.ir

مبحث تکمیلی

دینامیکزیست پزشکی سیگنال هاي ویژگی هاي

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

ü:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

پتانسیل عمل

: توصیف پتانسیل عمل

سلول عصبی یا عضالنی تحریک پذیرپتانسیل ایجاد شده توسط غشاء

: اندازه گیريروش

یمرجع در مایعات بین سلول الکتروددرون سلول و میکروالکترودقرار دادن یک

پتانسیل عمل

: مالحظات پردازش

ین ب فاصله ي، شکل پتانسیل عمل مورد توجه نیست بلکه کاربردهادر بیشتر

interspike( اسپایک ها interval ( از این رو معموال محل . می باشدمورد توجه

.می گردداستفاده point processتعیین شده و از روش اسپایک ها

: سیگنالی ویژگی هاي

.می باشد میلی ولت 100پتانسیل عمل حدود دامنه ي

.است هرتزکیلو 2فرکانسی مورد نیاز آن حدود محدوده ي

: مالحظات تجهیزات ثبت

ورودي بسیار باالیی است از این رو بایستی امپدانسداراي میکروالکترود

.ورودي بسیار باال استفاده گردد امپدانسو نویزبا عدد تقویت کننده اي

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

ü:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

ü

)ENG( الکترونروگرام

: )Elecroneurogram( الکترونروگرامتوصیف

.بدون وارد شدن به غشاء یک سلول) nerve(دریافت میدان ایجاد شده توسط عصب

: اندازه گیريروش

.سطحی روي پوست الکترودسوزنی درون عصب یا حتی نصب الکترودقرار دادن

)ENG( الکترونروگرام

: مالحظات پردازش

همزمان متوسط گیري، اغلب از روش ENGپایین سیگنال دامنه يبه دلیل

)synchronized averaging method ( نویزبراي افزایش نسبت سیگنال به

.می گردداستفاده

: سیگنالی ویژگی هاي

.می باشد میلی ولت 10تا میکروولت 5از الکترونروگرام دامنه ي

.است هرتزکیلو 1فرکانسی مورد نیاز آن حدود محدوده ي

)ENG( الکترونروگرام

دالکتروثبت شده توسط الکترونروگرام

. medianسطحی از عصب

: کاربرد کلینیکی

به منظور ) nerve conduction velocity(سرعت انتقال عصب محاسبه ي

.تشخیص آسیب یا بهبود عصب

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

ü

üü

)ERG( الکترورتینوگرام

: )Elecroretinogram( الکترورتینوگرامتوصیف

یخته برانگ الکترورتینوگراماغلب از . پتانسیل تولید شده توسط شبکیه است

)evoked ERG ( فالش واسطه يکه پتانسیل تولید شده به می شوداستفاده

.نوري کوتاهی است

)ERG( الکترورتینوگرام

: اندازه گیريروش

کاشته شده در شبکیه و میکروالکترودتوسط یک ERGبراي مقاصد پژوهشی،

یا پیشانی گیج گاهسطحی بر نرمه گوش، ) indifference(مشترك الکترودیک

.می گردددریافت

) یژهمعموال به صورت یک لنز تماسی و(قرنیه الکترودبراي مقاصد کلینیکی، از

.می گردداستفاده

)ERG( الکترورتینوگرام

:براي تحریک طوالنی مدت

: سیگنال شکل موجالگوي

ERG ردندمی گنوعی شامل چهار بخش است که توسط نواحی مختلف قرنیه تولید:

احتماال مربوط به نواحی عمیق قرنیه) : منفی( aموج

دوقطبی سلول هاياحتماال از ناحیه ) : مثبت( bموج

احتماال مربوط به نواحی عمیق قرنیه) : مثبت( cموج

با خاتمه تحریک متناظر: ) مثبت( dموج

)ERG( الکترورتینوگرام

: مالحظات پردازش

.می گردداستفاده ) synchronized averaging(همزمان متوسط گیرياغلب از

: سیگنالی ویژگی هاي

میلی ولت 1تا میکروولت 0/5در کاربردهاي کلینیکی از الکترورتینوگرام دامنه ي

شودمیمستقیما در شبکیه کاشته الکتروددر کاربردهاي پژوهشی که . می باشد

.دامنه به مراتب باالتر است

.است هرتز 200تا 0/2فرکانسی آن حدود محدوده ي

.ثانیه است 1/5تا 0/25حدود cو a ،b موج هاي دوره ي

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

ü

ü

üü

)EOG( الکترواُکولوگرام

: )Elecro-Oculogram( الکترواُکولوگرامتوصیف

.شبکیه -ثبت پتانسیل دائمی قرنیه

: اندازه گیريروش

.چشم هاپایین -راست و باال-قرار دادن جفت الکترودهاي سطحی در چپ

)EOG( الکترواُکولوگرام

: سیگنالی ویژگی هاي

.می باشد میلی ولت 5تا میکروولت 10از الکترواُکولوگرام دامنه ي

.است هرتز 100تا DCفرکانسی آن از محدوده ي

)EOG( الکترواُکولوگرام: کاربرد کلینیکی و پژوهشی

.مثال در مطالعات خوابموقعیت چشم اندازه گیري

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

ü

ü

üüü

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: )Elecroencephalogram( الکتروانسفالوگرامتوصیف

نسفالوگرامالکتروااغلب از . پتانسیل تولید شده توسط فعالیت الکتریکی مغز است

.می شودمختلف مغز استفاده بخش هايبراي بررسی عملکرد

: بررسی فعالیت الکتریکی مغز شیوه هاي

حاصل از میدان الکتریکی مغز) : spontaneous(فعالیت خودبخود -1

پتانسیل ایجاد شده توسط مغز ): evoked potential(برانگیخته پتانسیل هاي -2

...)همچون فالش نوري، کلیک صوتی و (تحریکی خاص نتیجه يدر

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: الکتروانسفالوگرامانواع ثبت

با نصب الکترودهاي سوزنی در بافت عصبی مغز): depth recording(ثبت عمقی -1

بر قشر مغز الکترودهاییبا نصب ): electrocorticogram( الکتروکورتیکوگرام -2

.با استفاده از الکترودهاي سطحی: از سطح جمجمه غیرتهاجمیثبت سطحی -3

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: اندازه گیريروش

متداول، الکترودها در نواحی پیشانی، مرکزي، الکتروديچند ثبت هايدر -

.می گیرندقرار پس سريو آهیانه ايگیجگاهی،

.می شوندنصب گوش هامشترك نیز بر نرمی الکتروددو -

. می گرددپتانسیل بین الکترودهاي مختلف رسم تفاضل -

مرجع متوسط گیري، )unipolar(تک قطبی : ثبت عبارتند از حالت هاي -

)averaging reference ( و دوقطبی)bipolar .(

)EEG( الکتروانسفالوگرام: یادآوري نواحی مختلف سر

)frontal(پیشانی

)central(مرکزي

)parietal( آهیانه اي

)occipital( پس سري

)temporal( گیج گاهی

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: الکتروانسفالوگرافیکاربردهاي

)epilepsy(تشخیص صرع

اختالالت روانی

آسیب به سر

اختالالت خواب

...

: سیگنالی ویژگی هاي

.است میکروولت 100تا 2سطح جمجمه از الکتروانسفالوگرام دامنه ي

توان در عمده يهرچند (؛ می باشد هرتز 100تا DCفرکانسی آن از محدوده ي

).توزیع شده است هرتز 60تا 0/5 محدوده ي

.به شدت به حالت فیزیکی و رفتاري وابسته است EEGچگالی طیف توان

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: بیشتر بدانیم

است که در حمالت CNS محل هايعصبی کنترل نشده در برخی تخلیه يعامل صرع،

)seizure(گر ، موجب فعالیت غیرارادي برخی عضالت و جلوگیري از فعالیت برخی دی

.می گردد

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: الکتروانسفالوگرامتحلیل حوزه هاي

تحلیل حوزه فرکانس

)تحلیل خواب(زمان حوزه يتحلیل

فرکانس-تحلیل زمان

...

: در تحلیل فرکانسی الکتروانسفالوگرامامواج سیگنال

هرتز 4تا 0/5فرکانسی محدوده ي): delta(موج دلتا

هرتز 8تا 4فرکانسی محدوده ي): theta( تتاموج

هرتز 13تا 8فرکانسی محدوده ي): alpha(آلفا موج

هرتز 22تا 13فرکانسی محدوده ي): beta(بتا موج

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: موج دلتا

که در کودکان هرتز 4تا 0/5فرکانسی محدوده يبخشی از طیف سیگنال در

در افراد بالغ هشیار، . می شودمغزي ظاهر بیماري هايخردسال، خواب عمیق و برخی

.فعالیت دلتا غیرطبیعی است

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: تتاموج

که در افراد بالغ طبیعی هرتز 8تا 4فرکانسی محدوده يبخشی از طیف سیگنال در

خ ر گیج گاهیاغلب در نواحی مرکزي و تتافعالیت . می شوددر حالت هشیاري دیده

.و در کودکان بسیار متداول است می دهد

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: موج آلفا

که در افراد طبیعی در هرتز 13تا 8فرکانسی محدوده يبخشی از طیف سیگنال در

ناحیه يمنشاء آن . بیداري با چشمان بسته و بدون فعالیت ذهنی متداول است

.می باشد پس سري

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: موج بتا

به می توانموج بتا را . هرتز 22تا 13فرکانسی محدوده يبخشی از طیف سیگنال در

با ) beta II( 2فرکانسی باالتر و بتا محدوده يبا ) beta I( 1بتا : دو بخش تقسیم نمود

. می کنددر فعالیت شدید مغزي بروز 2بتا . پایین ترفرکانسی محدوده ي

.می گردد میکروولت 100موج بتا تا دامنه يموجب افزایش خواب آورداروهاي مسکن و

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: از موج آلفا نمونه اي

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: زمان خواب حوزه يمراحل خواب در تحلیل

)drowsiness( خواب آلودگی مرحله ي

)خواب سبک(خواب 1 مرحله ي

خواب 2 مرحله ي

)خواب میانه(خواب 3 مرحله ي

)خواب عمیق(خواب 4 مرحله ي

)REM )Rapid Eye Movementمرحله

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: خواب آلودگیمرحله

.می کندموج آلفا به طور گسترده بروز

: )خواب سبک(خواب 1مرحله

که در پاسخ به ) sharp vawes(مخلوط و بروز امواج تیز فرکانس هايکم با دامنه ي

.غالب است تتادر این مرحله، امواج . می شوندنامیده V-vawesتحریک بوده و

: خواب 2مرحله

دوك هاي). sleep spindles(خواب دوك هايافزایش فعالیت کند و ظاهر شدن

100تا 50 دامنه يشبیه موج آلفا با دوره ي 5تا 3با ) burst( انفجارهاییخواب

.است میکروولت

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: خواب 3مرحله

.ها K-complexافزایش موج نامنظم دلتا و بروز

k-complex موج و شامل یک یا دو می شوندبا تحریک صوتی برانگیخته بی درنگها

14تا 12کوتاه موج دوره يگاهی با . است) میکروولت 200تا 100(زیاد دامنه يکند با

.همراه است هرتز

: )خواب عمیق(خواب 4مرحله

.3مشابه مرحله

: REMمرحله

. است 2و اوایل مرحله 1شبیه مرحله الکتروانسفالوگرام

.می شودهم نامیده paradoxical sleep stateاین مرحله

)EEG( الکتروانسفالوگراممراحل خواب و

: خواب آلودگی

)EEG( الکتروانسفالوگرام: مراحل هشیاري و خواب

)EEG( الکتروانسفالوگرام

: سیگنال پردازشیشگردهاي و چندکاناله صورت به معموال EEG سیگنال

ثبت طوالنی نسبتا زمانی دوره ي براي.دارد باالیی حجم رو این از می گردد

داده فشرده سازي•

تحلیل خودکار داده•

تحلیل سري زمانی روش هاي•

ARسیگنال با مدل مدلسازي•

براي تعیین خودکار مراحل ) Automatic segmentation(خودکار بخش بندي روش هاي•

)anesthesia monitoring(خواب، عمق خواب و پایش بیهوشی

ها و K-complex آشکارسازيبراي ) wavelet detection( موجکتشخیص روش هاي•

)ongoing(مداوم EEGدر ) spindles( دوك ها

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

ü

ü

üüüü

)EP(پتانسیل برانگیخته

: )Evoked response(یا پاسخ برانگیخته ) Evoked potential(توصیف پتانسیل برانگیخته

.می شودفعالیت الکتریکی مغز که در اثر یک تحریک حسی برانگیخته

: اندازه گیريروش

.با تحریک در بخش حسی قشر مغز متناظرثبت از نواحی

B.J. Baars and N.M. Gage, Fundamentals of Cognitive Neuroscience, A beginner’s guide, Tacademic Press, 2013.

)EP(پتانسیل برانگیخته

: شامل دو نوع تغییرات پتانسیل است EEGبا تحریک حسی، سیگنال

)specific response(پاسخ اختصاصی •

)nonspecific response( غیراختصاصیپاسخ •

یک حالت گذراي ولتاژ غیراختصاصیپاسخ

مقدار پایین است که در ناحیه فرق سر بیشترین

متفاوت تحریک هاياین پاسخ براي . را دارد

تر با تکرار یک تحریک خاص، کم. یکسان است

-Vبه می توانبه عنوان نمونه . می یابدنمود

wave وK-complex )اشاره نمود) بخش قبل.

غیراختصاصیپاسخ پاسخ اختصاصی

عمال پاسخ اختصاصی با تاخیري نسبت به زمان ا

و در بخشی از قشر مغز می گرددتحریک، آغاز

رین با نوع تحریک است داراي بیشت متناظرکه

.دامنه است

)EP(پتانسیل برانگیخته

: سیگنالی ویژگی هاي

.است میکروولت 10تا 0/1پتانسیل برانگیخته از دامنه ي

میانگین آشکارسازيبراي ) synchronized averaging(همزمان میانگین گیريروش •

اي که EEGقابل تامل است که سیگنال ). averaged evoked potential(پتانسیل برانگیخته

.دامنه ده برابري داشته باشد می توانداست ملحوظپتانسیل برانگیخته در آن

داده فشرده سازي•

تحلیل خودکار داده•

تحلیل سري زمانی روش هاي•

ARسیگنال با مدل مدلسازي•

)Automatic segmentation(خودکار بخش بندي روش هاي•

)wavelet detection( موجکتشخیص روش هاي•

)principle components(اساسی مولفه هايروش •

)singular value decomposition(روش تجزیه مقادیر تکین •

)EP(پتانسیل برانگیخته

: سیگنال پردازشیشگردهاي

اردمو اغلب سیگنال، نوع به توجه با براي EEG سیگنال براي شده ذکرEP دارد موضوعیت نیز.

)Visual Evoked Potential(پتانسیل برانگیخته بینایی •

)Somatosensory Evoked Potential(پتانسیل برانگیخته حس تنی •

)Auditory Evoked Potential(پتانسیل برانگیخته شنوایی •

نظیر گرماي شدید ) potential evoked by pain(پتانسیل برانگیخته شده توسط درد •

IRحاصل از اشعه لیزر

)olfactory evoked potential(پتانسیل برانگیخته بویایی •

•Vestibular potential

)EP(پتانسیل برانگیخته

: انواع پتانسیل برانگیخته

دمور سه دقیق تر توصیف به اینجا در ل هايپتانسی اصلی دسته سه که نخست

.می پردازیم هستند برانگیخته

)VEP(پتانسیل برانگیخته بینایی

: ) Visual Evoked potential(توصیف پتانسیل برانگیخته بینایی

یش الگوي نظیر فالش نوري یا نما(فعالیت الکتریکی مغز که در اثر یک تحریک بینایی

.می گرددو از سطح جمجمه در ناحیه پس سري ثبت می شودبرانگیخته ) دیداري

T. Sand, M.B. Kvaloy, T. Wader and H. Hovdal, Evoked potential tests in clinical diagnosis, Tidsskrift for den Norske laegeforening: tidsskrift for praktisk medicin, ny raekke, Vol. 133, No. 9, pp. 960-965, 2013.

)VEP(پتانسیل برانگیخته بینایی : سیگنالی ویژگی هاي

میکرو ولت، 20یک تا محدوده يدر : دامنه

،هرتز 300یک تا : فرکانسی محدوده ي

میلی ثانیه 200: زمانی دوره ي

)VEP(پتانسیل برانگیخته بینایی : کاربردهاي بالینی

)MS )Multiple Sclerosisتشخیص بیماري •

بررسی کوررنگی•

ارزیابی نقص میدان دید•

)Visual acuity(بینایی تیزحسیبررسی •

MS بیماري در بینایی اعصاب.می بیند آسیب

http://library.med.utah.edu/kw/ms/mml/ms_vep.jpg

)SEP(پتانسیل برانگیخته حس تنی

توصیف پتانسیل برانگیخته حس تنی

)somatosensory Evoked potential ( :

حس فعالیت الکتریکی مغز که در اثر تحریک

می شودته برانگیخ) الکتریکی یا مکانیکی(تنی

ز و توسط الکترودهاي سطحی از قشر حسی مغ

.می گرددثبت

T. Sand, M.B. Kvaloy, T. Wader and H. Hovdal, Evoked potential tests in clinical diagnosis, Tidsskrift for den Norske laegeforening: tidsskrift for praktisk medicin, ny raekke, Vol. 133, No. 9, pp. 960-965, 2013.

)SEP(پتانسیل برانگیخته حس تنی : سیگنالی ویژگی هاي

،هرتز 3000تا 2: فرکانسی محدوده ي

میلی ثانیه 50تا 25: زمانی دوره ي

.)است میلی ثانیه 200و حدود طوالنی تر، دوره زمانی subcortical SEPبراي (

subcortical SEP:

cortical SEP:

)SEP(پتانسیل برانگیخته حس تنی : کاربردهاي بالینی

) dorsal column pathway(فراهم کردن اطالعاتی در رابطه با مسیر ستون خلفی •

بین تارهاي عصبی محیطی و قشر مغز

)AEP(پتانسیل برانگیخته شنوایی

: ) Auditory Evoked potential(توصیف پتانسیل برانگیخته شنوایی

) سفید نویزیا tone burstکلیک، (فعالیت الکتریکی مغز که در اثر تحریک شنوایی

.می گرددو از فرق سر ثبت می شودبرانگیخته

T. Sand, M.B. Kvaloy, T. Wader and H. Hovdal, Evoked potential tests in clinical diagnosis, Tidsskrift for den Norske laegeforening: tidsskrift for praktisk medicin, ny raekke, Vol. 133, No. 9, pp. 960-965, 2013.

)AEP(پتانسیل برانگیخته شنوایی

: سیگنالی ویژگی هاي

،هرتز 3000تا 100: فرکانسی محدوده ي

AEP نخست مربوط به فعالیت ساقه مغز است میلی ثانیه 10زیر تقسیم نمود که بخش هايبه می توانرا:

• First potential (1 msec latency),

• Early potential (eighth nerve and brainstem, 8 msec),

• Middle potential (8-50 msec),

• Late potential (50-500 msec)

)AEP(پتانسیل برانگیخته شنوایی : کاربردهاي بالینی

بررسی نقص شنوایی به ویژه در کودکان•

برانگیخته پتانسیل هايدیگر

: پتانسیل برانگیخته با تحریک درد

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

ü

ü

üüüüü

)EMG( الکترومایوگرام

: ) Electromyogram( الکترومایوگرامتوصیف

.ثبتی از پتانسیل الکتریکی تولید شده توسط عضله

سطح از سطحی الکترودهاي توسط می تواند ثبت این رکزهم م سوزنی الکترودهاي توسط یا گردد؛ انجام پوست

)concentric needle electrode( ثبت عضله درون از درون از )microelectrode( ریزالکترود توسط یا شود

.گردد ثبت عضالنی تار

)SEMG(سطحی الکترومایوگرافی•

)MUAP(پتانسیل عمل واحد حرکتی •

)SFEMG( تک تار الکترومایوگرافی•

: الکترومایوگرامانواع

SEMG: Surface ElectroMyoGraphy

MUAP: Motor Unit Action Potential

SFEMG: Single Fiber ElectroMyoGraphy

)SFEMG( تک تار الکترومایوگرافی

: ) Single Fiber Electromyography( تک تار الکترومایوگرافیتوصیف

تار که درون میکروالکتروديعمل از یک تار عضالنی با استفاده از پتانسیل هايثبت

.می گیردعضالنی قرار

)SFEMG( تک تار الکترومایوگرافی

: سیگنالی ویژگی هاي

،میلی ولتچند : دامنه

،کیلوهرتز 10تا هرتز 500: فرکانسی محدوده ي

میلی ثانیهحدود یک : دوره زمانی

طلوبولی براي کاهش تاثیر نام می باشدفرکانس پایین نیز مولفه هايداراي SFEMGاگرچه : توجه

.فرکانس پایین حذف گردد محدوده يسیگنال تارهاي عضالنی دورتر، بهتر است

داراي بیشترین انرژي در SFEMGچرا سیگنال تارهاي عضالنی دیگر در ثبت

فرکانس پایین است؟ محدوده ي

حجمی هادي هايبه دلیل عبور سیگنال از : پاسخ

)SFEMG( تک تار الکترومایوگرافی: کاربردهاي بالینی

)myasthenia gravis(عضالنی نظیر ضعف خطیر عضالنی -تشخیص اختالالت عصبی•

https://medicine.yale.edu/neurology/patients/neuromuscular/index.aspx#page1

)SFEMG( تک تار الکترومایوگرافی: ) MUAPمشابه شگردهاي پردازش ( پردازشیشگردهاي

)synchronized averaging(همزمان میانگین گیري•

)wavelet detection( موجکتشخیص •

)decomposition(تجزیه •

)classification( طبقه بندي•

)dimension reduction(کاهش بعد روش هاي•

: SFEMGفیلم

http://www.sfemg.info/Images/BookCover.jpg

: معرفی کتاب

شامل www.sfemg.infoاین کتاب داراي سایتی به آدرس

.و دیگر اطالعات مفید است فیلم ها

http://www.sfemg.info/Images/BookCover.jpg

)MUAP(پتانسیل عمل واحد حرکتی

: ) Motor Unit Action Potential(توصیف پتانسیل عمل واحد حرکتی

).concentric( هم محورسوزنی الکترودعمل از یک واحد حرکتی توسط پتانسیل هايثبت

سلول یک شامل مجموعه اي به حرکتی واحد :یادآوري تارهاي تمامی و عضالنی عصبی اتصاالت عصبی،

عصب دهی عصبی سلول آن توسط که عضالنی اي.می گردد اطالق می شوند

)MUAP(پتانسیل عمل واحد حرکتی

: سیگنالی ویژگی هاي

،میلی ولت 2تا میکروولت 100: دامنه

،کیلوهرتز 10تا هرتز 5: فرکانسی محدوده ي

میلی ثانیه 10تا 2: دوره زمانی

)MUAP(پتانسیل عمل واحد حرکتی : کاربردهاي بالینی

، )myopathy(تشخیص بیماري عضالنی •

،)neurogenic lesions( عصب زا آسیب هايتشخیص •

عصبی عضالنیو دیگر اختالالت •

)MUAP(پتانسیل عمل واحد حرکتی : ) SFEMGمشابه شگردهاي پردازش ( پردازشیشگردهاي

)synchronized averaging(همزمان میانگین گیري•

)wavelet detection( موجکتشخیص •

)decomposition(تجزیه •

)classification( طبقه بندي•

)dimension reduction(کاهش بعد روش هاي•

)SEMG(سطحی الکترومایوگرام

: ) Surface Electromyography(سطحی الکترومایوگرامتوصیف

سطحی که سیگنال الکتریکی فعالیت عضله با استفاده از الکترودهاي غیرتهاجمیدریافت

.می سازداطالعات زمختی از فعالیت کل عضله فراهم

)SEMG(سطحی الکترومایوگرام

: سیگنالی ویژگی هاي

،)و عضله الکترودبسته به نوع ( میلی ولت 5تا میکروولت 50: دامنه

براي عضالت صاف هرتز 1تا 0/01براي عضالت اسکلتی و هرتز 500تا 2: فرکانسی محدوده ي

)SEMG(سطحی الکترومایوگرام: کاربردهاي بالینی

، )pathological tremors( بیماري زاد لرزش هايبررسی •

،)fatigue analysis(تحلیل خستگی عضالنی •

).control of prosthetics(مصنوعی اندام هايکنترل •

)SEMG(سطحی الکترومایوگرام: پردازشیشگردهاي

تخمین چگالی طیف•

تحلیل سري زمانی•

)linear discriminant functions(خودکار با استفاده از توابع تمایز خطی طبقه بندي•

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

ü

ü

üüüüüü

)ECG( الکتروکاردیوگرام

: )Elecrocardiogram( الکتروکاردیوگرامتوصیف

ی قلبعملکرد مکانیک. ثبت فعالیت الکتریکی قلب

مرتبط با فعالیت الکتریکی آن است از این رو،

ابزار تشخیصی مهمی براي الکتروکاردیوگرافی

.می آیدارزیابی عملکرد قلب به حساب

:سیگنالی ویژگی هاي

میلی ولتچند : دامنه

هرتز 100تا 0/05: فرکانسی محدوده ي

:توصیف دوره الکتریکی قلب

وظیفه يدر دهلیز راست که )SA node(دوره الکتریکی قلب از گره سینوسی دهلیزي •

.می گرددرا بر عهده دارد آغاز ضربان سازي

.می گردد ECGدر Pو تولید موج دهلیزهاموجب انقباض SAگره ایمپالس هاي

. می رسد) AV node(بطنی -به گره دهلیزي دهلیزهادر طول تارهاي انقباضی ایمپالس هااین •

ن انقباض دهلیز و بط. می کندرا کنترل بطن هاو دهلیزهابین ایمپالس هاانتقال AVگره •

.می کشدطول میلی ثانیه 220تا 120حدود

را به ایمپالس هااست Purkinjeو bundle of Hisسیستم هدایتی خاصی که شامل •

.می دهدانتقال بطن هاپایینی و بیرونی بخش هاي

.می گردد ECGدر QRSموجب پمپ کردن خون و تولید کمپلکس بطن هاانقباض •

.می گیردشکل ECGدر Tشده و موج رپالریزه بطن هابعد، میلی ثانیه 150حدود •

در موارد نادر این رخداد، موجی . می شونددیده ECGبه ندرت در دهلیزها رپالریزاسیون

.می گرددظاهر Qو P موج هايبین TAبه نام

که عامل آن می گرددثبت U، موج دیگري به نام موج Tگاهی اوقات پس از موج

Papilary( پاپیالريعضالت رپالریزاسیون muscles ( می گرددبطن تلقی.

:الکتروکاردیوگرامزمانی سیگنال ویژگی هاي

• R-R interval

• P-R interval

• Q-T interval

:اصطالحات فنی

•Bradycardia :کاهش نرخ ضربان قلب مثال حین خواب

•Tachycardia : احساسی و تب حال هاي، ورزش کردنافزایش نرخ ضربان قلب مثال حین

:قلبی آریتمی هاي

PreVentricular(انقباض زودرس بطنی • Contraction(

)atrial fibrillation(دهلیزي فیبریالسیون•

)ventricular fibrillation(بطنی فیبریالسیون•

:اندامی اشتقاق هاي

:افزوده اشتقاق هاياندامی و اشتقاق هاي

:سینه اي اشتقاق هاي

)ECG( الکتروکاردیوگرام:پردازشیشگردهاي

)موج هاو دیگر Rبراي تعیین محل موج ( موجکتشخیص •

AR پیش بینی•

تخمین حالت•

الکتروکاردیوگرام) monitoring(در شرایط پایش فشرده سازي•

طبیعی و آریتمی ضربان هايبراي طبقه بندي•

:فرکانس باال الکتروکاردیوگرافی

اطالعاتی می گرددکه در حالت عادي با فیلتر حذف هرتز 1000تا 100در محدوده فرکانسی

. slursو notches موج هايشکل : وجود دارد

):Fetal Electrocardiography(جنین الکتروکاردیوگرافی

که الکترودهاییجنین توسط ECG غیرتهاجمیتشخیص

یپردازشعمده مشکالت . می گیرندروي سطح شکم مادر قرار

FECG تداخل چشمگیر ،ECG مادر و فعالیت دیگر عضالت

سبت فیلتر تطبیقی براي بهبود ن روش هاياز می تواناست که

.استفاده نمود نویزسیگنال به

- His Bundle Electrocardiography( باندلهیس الکتروکاردیوگرافی HBE:(

Purkinjeو Hisثبت میدان الکتریکی حاصل از فعالیت

HBE همزمان میانگین گیرياست و از این رو از روش میکروولت 10تا 1داراي دامنه

)synchronized averaging ( می گردددر پردازش آن استفاده.

):Vector Electrocardiography(برداري الکتروکاردیوگرافی

تاژ که در آن، ول الکتروکاردیوگرافیبرخالف

الکترودهاي سطحی بر حسب زمان رسم

تاژ برداري، ول الکتروکاردیوگرافیدر می شود

یبی دیگر یا ترک الکترودالکترودها بر حسب

اب با انتخ. می گردداز الکترودهاي دیگر رسم

تصویر می توانمناسب محل الکترودها

تقریبی دو قطبی قلب در صفحات

transverse ،sajital وfrontal را به

.دست آورد

The cathode ray tube of W. Hollman and H.

F. Hollman has three pairs of deflection

plates oriented in the directions of the edges

of the Einthoven triangle. Thus it produces

the vectorcardiogram in the frontal plane

from the Einthoven limb leads. (Hollman

and Hollman, 1937)

http://www.bem.fi/book/16/16.htm

The basic principle of

vectorcardiography is illustrated

based on ideal uniform lead fields

which are mutually orthogonal being

set up by parallel electrodes on

opposite sides of the torso (bipolar

configuration).

http://www.bem.fi/book/16/16.htm

a 3D vectorcariographic display with

color coding for the time of occurrence

of each 20 ms sector, and 2 ms segments

within this sector

http://www.ecgtech.net/3d-cardiographic-display-features/

فهرست مطالب

oمقدمه

oبیوالکتریک سیگنال هاي

oامپدانس

oصوتی سیگنال هاي

oمکانیکی سیگنال هاي

oبیومغناطیسی سیگنال هاي

oبیوشیمیایی سیگنال هاي

oدوبعدي سیگنال هاي

:عناوین این بخش

پتانسیل عمل

الکترونروگرام

الکترورتینوگرام

الکترواُکولوگرام

الکتروانسفالوگرام

پتانسیل برانگیخته

الکترومایوگرام

الکتروکاردیوگرام

الکتروگاستروگرام

گالوانیک پوست رفلکس

ü

ü

üüüüüüü

� ��دان روزگار ب�نددار��ت

ر�یده ا�داز ��ت ب�ند � جا�ی