ELEKTROT YERLEŞİMİ VE İLETKENLİK

Özet

Elektroensefalografi (EEG), beyin aktivitesinin yüzey elektrotları aracılığıyla ölçülmesine dayanan bir tekniktir. EEG sinyallerinin doğru şekilde algılanması için elektrot yerleşimi, elektrot malzemesi, iletkenlik jelleri ve empedansın bilinmesi büyük önem taşır. İletkenlik jelleri ve düşük empedanslı elektrot malzemeleri, sinyal kalitesini artırarak daha doğru EEG ölçümleri yapılmasını sağlar.

Giriş: EEG Elektrotlarının Önemi

Beyin aktivitesini ölçmenin en yaygın yöntemlerinden biri olan EEG, elektrotların kafa derisine yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir. EEG’nin doğruluğunu etkileyen faktörler şunlardır:

• Elektrotların konumu ve düzeni,
• Elektrotların elektriksel iletkenliği,
• Elektrotlar ile kafa derisi arasındaki empedans düzeyi.

Bu makalede EEG elektrotlarının nasıl çalıştığı, elektrot malzemeleri ve iletkenlik jellerinin rolü ile empedansın EEG sinyallerine etkisi incelenecektir.

EEG Elektrotlarının Sinyalleri Nasıl Yakaladığı

EEG elektrotları, beyin tarafından üretilen elektrik sinyallerini kafa derisi üzerinden ölçerek kaydeder. Ancak bu sinyallerin yüzeye ulaşması sırasında kafatası ve kafa derisi gibi yapılar tarafından filtrelenmesi, sinyallerin gücünü ve doğruluğunu etkileyebilir.

EEG elektrotlarının beyin aktivitesini yakalaması şu mekanizmalara dayanır:

1. Nöronların ürettiği elektrik alanları, kafa derisi boyunca yayılır.
2. Bu alanlar, elektrotlar tarafından algılanan voltaj farklarına dönüşür.
3. EEG cihazı, bu voltajları amplifiye ederek sinyal işleme sürecine dahil eder.

Matematiksel olarak EEG elektrotları tarafından ölçülen voltaj şu şekilde ifade edilir:

Bu denklemde:

• : Elektrotların ölçtüğü voltaj (Volt),
• : Nöronlardan kaynaklanan akım (Amper),
• : Dokunun iletkenliği (Siemens/metre).

Bu ilişkiye göre daha yüksek iletkenlik (), elektrotların daha güclü ve doğru sinyaller yakalamasını sağlar.

Empedans ve EEG Kalitesi Üzerindeki Etkisi

Empedans Nedir?

Empedans (), elektrik sinyalinin bir ortamdan geçerken karşılaştığı toplam direnci ifade eder. Empedans, direnç () ve reaktans () bileşenlerinden oluşur:

Burada:

• : Direnç bileşeni (Ohm),
• : Reaktans (kapasitif ve endüktif etkiler).

Empedansın EEG üzerindeki etkileri şunlardır:

• Yüksek empedans, sinyal kaybına neden olur ve kayıtların doğruluğunu düşürür.
• Düşük empedans, daha güclü ve güvenilir EEG sinyalleri sağlar.

Matematiksel olarak empedans arttıkça, sinyal kalitesinin azaldığı şu denklemle gösterilir:

Burada:

• : Sinyal-gürültü oranı,
• : Sinyal voltajı,
• : Gürültü voltajı.

Bu denklemde düşük empedans, sinyal-gürültü oranını artırarak EEG ölçüm kalitesini iyileştirir.

Sonuç

EEG’nin doğru çalışması için elektrot yerleşimi, iletkenlik ve empedansın iyi optimize edilmesi gerekir.

Bu bilgiler, nörofizyolojik araştırmaların ve klinik EEG uygulamalarının geliştirilmesine önemli katkılar sunmaktadır.