1– Laboratoriya mashg„ulot

2. 1– Laboratoriya mashg„ulot

Mavzu: Biosignallar turlari


Ishdan maqsad: Inson tanasidagi mavjud biosignallarni tahlil qilish, ularningxususiyatlarini o‟rganish

Biosignallar - bu tirik mavjudotlar organlari (yurak, teri, muskul, qon, va boshqalar) tomonidan yozib olish mumkin bo'lgan barcha signallarni o‟z ichiga oladi. Ular kelib chiqadigan fiziologik hodisalarga oid ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ushbu ma'lumot signallarni qayta ishlash metodlari bilan olinishi mumkin va keyinchalik klinik tadqiqotlar yoki tibbiy diagnostika uchun muhim ahamiyat kasb etadi.

Bilamizki biosignallarning bir nechta turi mavjud. Xozirgi kunda biosignallarnining elektrokardiogramma (EKG) va elektromiogramma (EMG) turlariga alohida e'tibor beriladi, chunki bu signallarni tahlil qilish inson salomatligini saqlashga muhim rolni o‟ynaydi.
Biosignallarning turlari;
Biosignalning tirik mavjudot tomonidan yaratilishi mumkin bo'lgan ko'p usullari bor, lekin ular ayni bir fiziologik hodisalarni aks ettirishi muhim sanaladi.
Bugungi kunda mavjud bo‟lgan raqamli signallarga ishlov berish algoritmlari yordamida biosignallarni tahlil qilish orqali fiziologik xodisalarni va signal xususiyatlarini tadqiq etish mumkin. Biosignallarni fiziologik jihatdan quyidagi turlarga bo‟lish mumkin:

• 
  Bioelektrik signallar: bu signallar asab yoki mushak hujayralari tomonidan ishlab chiqariladi. Bunday holatda tana sirtida yoki mushakda o‟rnatiladigan elektrodlar yordamida undagi potensiallar o‟lchanadi. Elektrokardiogram, elektromiogram vaelektroansefalografiya bu kabi signallarga misol bo‟ladi;
  
• 
  Biomexanik signallar: Bu signallar kuch-quvvat, kuchlanish, oqim yoki bosim kabi biologik tizimlarning o‟zgarishidan vujudga keladi. Bunday signallarning namunalari BVP (qon bosimi ta‟siri), accelerometriya (tezlashuvni o'lchovchi) va nafas olish signallaridir. Nafas olish signalining namunasi 1-rasmda tasvirlangan.
  

1-rasm. Nafas olish signallari ko'krak qafasiga kuch ta‟sir qilingan

xolda xosil qilinadi.
Qovurg'a qafasining kengayishiga mos keladigan signallar yozib olinadi.
Elektrokardiogramma
Elektrokardiogramma bu - elektrokardiografiya apparati orqali yurakning elektrik xususiyatlarini qayd qiladigan signal turi. 2-rasmda juda aniqlikda olingan EKG signalining to'lqin shakli aks ettirilgan.

2-rasm. Ajratilgan xususiyatlarga ega ECG signalining ko‟rinishi

P-to'lqinining birinchi burchagi atriyal depolarizatsiya paytida oqayotgan qon oqimiga mos keladi. Uning muddati 80-100 ms. Odatda 120-200 ms davom etadigan PR oralig'i yurakning atriyal va qorincha qismlarida oqadigan qonning farqlari natijasini ko'rsatadi. ECG signalining asosiy xususiyatlarini QRS kompleksi orqali aniqlash mumkin. Uning normal davomiyligi 60-100 ms gacha. QRS kompleksining davomiyligi 100 ms dan oshsa, yurak yo'lida qandaydir to‟siq bo'lishi mumkin va bu yurakning sekinroq ishlashiga olib keladi.
Rasmdagi grafikninig T qismi yurakning qorincha qismidagi repolarizatsiyasi natijasidir. Atriyal repolarizatsiya odatda ECG da qayd etilmaydi, chunki u QRS kompleksi bilan bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi. Garafikning P- qism kattaligi esa QRS kompleksi va elektrodlarning joylashuviga qarab o'zgaradi. Shuning uchun bu odatiy klinik amaliyot bo'lib, aniq natija olish uchun tanadagi belgilangan nuqtalardan foydalanib signalni qayd qilish maqsadga muofiq hisoblanadi. Yurak mushaklarining qisqarishi haqida gap ketganda, bu harakat potentsialini yuzaga keltiradi va buning o‟rtacha davomiyligi taxminan 250 ms ni tashkil etadi. Yurak mushaklarini qayta tiklash mumkin emas, bu esa yurak siqilishining etishmovchiligiga olib keladi. Shuning uchun, har soniyada 4 ta zarbani yoki daqiqada 240 marta bajarish mumkin bo‟lgan maksimal chegara mavjud.


Nafas olish tizimi;
Nafas olish tizimidagi signallar ko‟rinishi ECG ga qaraganda ancha oddiy to'lqin formatiga ega. U ko‟krak qafasining kengayishi va qisqarishi bilan hosil qilinadi. Har nafas orasidagi masofasi (nafas olish davriyligi) va nafas chastotasini hisoblash imkonini beradi. Nafasolish vositasida 40-60 sikl/daqiqa.
Yurak tezligining o'zgaruvchanligi
Yurak tezligining o'zgaruvchanligi (HRV) bu - vegetativ asab tizimining yurak ritmi modulyatsiyasi (ANS) ni baholash uchun usuli hisoblanadi. Bunda asosan ketma-ket yurak urishlari orasidagi bosimlarni o‟lchash kerak bo‟ladi. HRV

ECG signalidagi R-R to‟lqinlarning orasini ifodalaydi. RR intervallarini o'lchash, shakl 3-rasmda ko'rsatilgan.

3. 
   rasm. Uchta ketme-ket yurak urishi o‟rtasidagi ikki R-Rxususiyatni o‟lchash.
   

HRVni tahlil qilishning ko'p usullari mavjud, ularning eng muhimi chastotani tahlil qilish va vaqtni tahlil qilish. Vaqt bo‟yicha HRVning tahlili yurak qisqarishi, statistik parametrlarni, takografiyani (vaqt o'tishi bilan R-R intervalining davomiyligidagi o'zgarishi) va yurak tezligining oniy tasniflarini hisoblash imkonini beradi. Xozirda R-R grafigini gistogrammalar ko‟rinishida tasvirlash odatiy xolga aylangan.
HRV chastotasini tahlil qilish uchun R-R intervallarining kuchlanish spektrining zichligini (PSD) tahlil qilish va qanday kuch taqsimlanganligi haqidagi asosiy ma'lumotlardan foydalaniladi.
HRV tahlillari o'ziga xos kasalliklar belgisi sifatida o'zini namoyon qiladi. Amyotrofik lateral skleroz (ALS) kasalligi bo'lgan bemorlarda HRVning qiymatininig qisqaroq bo‟lishi mumkinligi xaqida ilmiy ishlar qilingan. Sog‟lom bo‟lgan odamlarda R-R intervalining o'zgarishlari 50 ms dan katta, lekin tartibsiz ko'rinadi. R-R intervalni to‟g‟ri tahlil qilish qandli diabet bilan kasallangan bemorlarni davolashda muhim omil bo‟lib xizmat qiladi.
Yuqorida keltirilgan fikrlardan ko‟rinib turibdiki, biosignallarni tahlil qilish
orqali inson salomatligini ta‟minlash va monitoring qilish mumkin bo‟ladi.


Topshiriqlar.

1. 
   Ixtiyoriy biosignal turini tanlang va uning xususiyatlarini tahlil qiling/
   
2. 
   Tanlangan biosignalni asosiy parametrlarini aniqlaydigan dasturiy muhit yarating
   

2.