Nervous System / Biomedical Devices Related to Nervous System

1
Beynin elektriksel aktivite haritası cihazları
Diğer haritalama yöntemlerinde geliştirilen bilgisayar analiz
ve hesaplama yöntemleri, çoklu elektrot sistemi ile kaydedilmiş EEG sinyallerine uygulanarak beynin elektriksel aktivite haritası çıkarılabilmektedir. Harita çıkarılmasına yönelik EEG kayıtları monopolar biçimde yapılmaktadır. Beynin
belirli elektriksel etkinlik düzeyleri ekranda belirli renklerle kodlanmaktadır. Renk kodlaması, frekans analizlerine dayalı güç, coherence (uyum) veya faza göre yapılabilmektedir.
Bilgisayarlı tomografide ise ekranda görülen her bir pixel
(picture element, ekranda ayırt edilebilen en küçük resim
elemanı) gerçek bir veri iken EEG’de çok sınırlı sayıda elektrot kullanılabildiğinden ekrandaki pixellerin çoğu gerçek veri
olmayıp ancak interpolasyonla belirlenebilmektedir. Haritanın belirli zaman aralıklarındaki değişimleri de çizgi filmlerdeki ardışık resimler gibi ekrana getirilip oynatılabilmektedir.
Magnetoensefalografi (MEG); aktif sinir ağlarının ürettiği
manyetik alanların saptanmasında kullanılmaktadır. Çok yoğun, soğutulmuş sıvı helyumlu algılayıcılar kullanılır. Böylece sinirlerin ne zaman harekete geçip ne zaman durduğu
tespit edilmektedir. Elektriksel alan değişiminin manyetik
bir alan değişimine neden olacağı bilinmektedir. Beyindeki
elektriksel aktiviteye karşılık yerel akımların da değişken bir
manyetik alan ortaya çıkaracağı açıktır. Beyindeki elektriksel aktiviteyi lokalize etmede kullanılan en önemli kavram,
akım dipolü (birimi, ampermetre) kavramıdır. Akım dipolünün yeri, şiddeti ve doğrultusu önemlidir. Bir kürenin ancak
yüzeyine teğet olan akım bileşenleri dışarıda manyetik alan
oluşturabilmektedir.
Ağrı giderimi için elektrik uygulaması (TENS)
Kronik ağrıların giderilmesi amacı ile periferik ve merkezi sinir sistemine elektrik akımı uygulamaları uzun zamandan beri sürdürülmektedir. TENS (transcutaneous electrical
neural stimulation), çevresel sinirlerin kronik ağrıların gide-
2
rilmesi amacı ile uyarılması yöntemidir. TENS’in ağrı giderme mekanizmasını açıklamaya yönelik ve “kapı kontrol teorisi” olarak adlandırılan bir teori ileri sürülmüştür. Teoriye
göre ince liflerle taşınan ağrı informasyonu (bilgi), omurilik
ve beyin sapının değişik düzeylerinde, diğer liflerle gelen informasyonlarla entegre edilmektedir. Diğer lifler uyarıldıklarında, ağrı iletimi ile ilgili kapı kapanarak ağrı informasyonunun daha üst merkezlere iletilmesi engellenmektedir.
Bu durumu sağlayabilmek için TENS uygulamaları için akım
parametreleri, kalın lifleri uyaracak ancak ince lifleri uyarmayacak şekilde seçilir. TENS uygulamalarında akım parametreleri, puls genliği 0-150 V (25-60mA), puls genişliği
50-300ms, puls frekansı 10-200Hz arasında seçilmektedir.
TENS’ten başka akupunktur iğnelerine elektriksel uyaranlar
uygulayarak da ağrı giderilmesine çalışılmaktadır.
Merkezi sinir sisteminin elektriksel stimülasyonu
Merkezi sinir sistemi ile ilgili epilepsi (sara), stroke (inme)
gibi birçok motor bozukluklarda kafatasına 2-10 arasında
küçük elektrotlar yerleştirilerek korteks elektriksel yoldan
uyarılabilmektedir. Genel olarak 10-50 Hz arasındaki frekanslarda pulslar üreten pilli bir güç kaynağı vücut dışında
hasta tarafından taşınabilmektedir.
Elektronarkoz
Kafatasından değişik biçimlerde elektrik akımı geçirilerek
anestezik ve/veya uyku durumu sağlanmaya çalışılmaktadır. Bu amaçlar için 20-10000 Hz arasında sinüzoidal akımlar, doğru akım üzerine bindirilmiş 1-50 kHz arasında akımlar, frekansları birbirinden biraz farklı iki sinüzoidal akımın
girişimi ile elde edilen vurulu akımlar gibi çok değişik türde
akımlar kullanılmaktadır.