The Biopotentials and Measuring Devices

Yıl 2012, Cilt: 21 Sayı: 3, 174 - 188, 01.09.2012

Mustafa Güven

Öz

Many organs in the human body, produces many different types of the electric activity, such as the muscle groups, heart, brain and eyes. These electric activities are also called biopotentials. Measurement of the biopotentials from the human body can indicated vital clues as to normal or pathological functions of the organs. Biopotential signals are small in amplitude and consists of very low frequencies. Therefore, the signals need to be amplified and filtered to make them compatible with devices such as displays, recorders, or analog to digital converters for computerized equipment. In addition, biopotential measurements are corrupted by environmental and biological sources of interference. Amplifiers and filters adequate to measure these signals have to satisfy very specific requirements. This study reviews the origins, acuisition of biopotentials, and design of the medical instruments used in biopotential measurement.

Anahtar Kelimeler

biopotentials, measuring devices, electric activity

Biyopotansiyeller ve Ölçüm Cihazları

Öz

İnsan vücudundaki kas grupları, kalp, beyin ve gözler gibi bazı organlar işlevleri sırasında elektriksel aktivite üretmektedirler. Bu elektriksel aktiviteler aynı zamanda biyopotansiyeller olarak da adlandırılmaktadır. İnsan vücudundaki biyopotansiyel ölçümleri organların normal ya da patolojik fonksiyonları konusunda hayati ipuçlarına işaret edebilmektedirler. Biyopotansiyeller küçük genlikli ve düşük frekanslı sinyallerdir. Bu nedenle, biyopotansiyeller sinyal göstericiler, çiziciler veya analog-dijital dönüştürücüler kullanan bilgisayarlı sistemlere uyum sağlamaları için öncelikle kuvvetlendirilmekte ve filtre edilmektedir. Bunlara ek olarak biyopotansiyel ölçümler çevreden ve biyolojik kaynaklardan gelen etkilerle bozulabilmektedir. Amplifikatörler ve filtreler bu sinyallerin doğru olarak ölçülmesi için özel gereksinimlere göre uygun hale getirilmelidir. Bu çalışmada, biyopotansiyellerin kaynakları, kayıtlanması ve biyopotansiyellerin ölçümlerinde kullanılan medikal cihazların yapısı incelenmektedir.

Anahtar Kelimeler

biyopotansiyeller, ölçüm cihazları, elektrik aktivitesi

Kaynakça

• Guyton ve Hall. Tıbbi Fizyoloji. 9. Baskı, İstanbul: Nobel Tıp Kitapevleri Ltd Şti. 1996; 57-72. 2. Geddes LA, Baker LE. Principles of Applied Biomedical Instrumentation, 3rd ed. New York: Wiley. 1989; 80-200. 3. Plonsey R. Bioelectric Phenomena, New York: McGraw-Hill, 1969; 40-80. 4. Pehlivan F. Biyofizik. 2. Baskı, Ankara: A.Ü.Tıp Fakültesi, 1997; 69-120.
• Hille, B. Ionic Channels of Excitable Membranes, 2nd ed. Sinauer associates, Inc, Massachusetts: Sunderland. 1992; 59-83.
• Barr RC. “Basic electrophysiology,” in The Biomedical Engineering Handbook, Bronzino J. FL: CRC Press, 1995; 101–118.
• Webster JG. Medical Instrumentation: Application and Design, 3rd ed. New York: Wiley. 1998. 8. Neuman MR. “Biopotential electrodes,” in Medical Instrumentation: Application and Design, Webster JG. 3rd ed. New York: Wiley. 1988. 9. Henneberg KA. “Principles of electromyography,” in The Biomedical Engineering Handbook, Bronzino JD. FL: CRC Pres. 1995; 191–200.
• Carim H. “Bioelectrodes,” in Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation, Webster JG. New York: Wiley. 1988; 195–226.
• Nagle JH. “Biopotential amplifiers,” in The Biomedical Engineering Handbook, Bronzino JD.FL: CRC Press, 1995; 1185–1195.
• Medical Applications Guide. http://www.ti.com/lit/sg/slyb108e/slyb108e.pdf.