Bajardi : Ki103-19-gurux talabalari Avalov Azizbek. Tekshirdi : Hamiyev A. T. Samarqand -2022

O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI
UNIVERSITETI SAMARQAND FILIALI

"Kompyuter injiniring" fakulteti

"Kompyuter tizimlari" kafedrasi
" Bioinformatika va biomexanika" fanidan
11-Amaliy ishi
Mavzu: EKG signalni hosil qilish usullari va hususiyatlari

Bajardi :Ki103-19-gurux talabalari
Avalov Azizbek.
Tekshirdi : Hamiyev A.T.
Samarqand -2022
Mavzu: EKG signalni hosil qilish usullari va hususiyatlari.
Ishning maqsadi: talabalarga biosignallar haqida tushuncha berish hamda Elektrokardiogramma (EKG) signalini vaqt va chastota sohasida ishlov berish usullarini tanishtirish. Nazariy qism: Biosignallar. Elektrokardiogramma (EKG) signalini vaqt va chastota sohasida ishlov berish usullari haqida Biosignal - tirik mavjudotlarda uzluksiz ravishda o'lchanadigan va kuzatiladigan har qanday signal. Biosignal atamasi ko'pincha bioelektrik signallarga murojaat qilish uchun ishlatiladi, lekin u elektr va elektr bo'lmagan signallarni nazarda tutishi mumkin. Odatdagi tushuncha faqat vaqt bo'yicha farq qiladigan signallarga murojaat qilishdir, garchi parametrlarning fazoviy o'zgarishlari (masalan, genetik kodni belgilaydigan nukleotidlar ketma-ketligi). Elektr biosignallari yoki bioelektrik vaqt signallari, odatda, asab tizimi kabi ixtisoslashgan to'qima, organ yoki uyali tizim bo'ylab elektr potentsiali farqi miqdorida hosil bo'lgan elektr tokining o'zgarishini anglatadi. Shunday qilib, eng taniqli bioelektrik signallar orasida:
• Elektroensefalogramma (EEG)
• Elektrokardiyogramma (EKG)
• Elektromiyogramma (EMG)
• Mexanomiyogramma (MMG)
• Elektrookulografiya (EOG)
• Galvanik teri reaktsiyasi (GSR)
• Magnetoensefalogramma (MEG)
EEG, EKG, EOG va EMG teriga yopishtirilgan ikkita elektrod o'rtasidagi farqni qayd etadigan differentsial kuchaytirgich bilan o'lchanadi. Shu bilan birga, terining galvanik reaktsiyasi elektr qarshiligini va MEG miyadagi elektr toklari (elektroensefalogramma) tomonidan hosil bo'lgan magnit maydonni o'lchaydi. Elektr biosignallari yoki bioelektrik vaqt signallari, odatda, asab tizimi kabi ixtisoslashgan to'qima, organ yoki uyali tizim bo'ylab elektr potentsiali farqi miqdorida hosil bo'lgan elektr tokining o'zgarishini anglatadi. 2.1 rasm. Hozirgi zamon elektrokardiografining umumiy ko’rinishi. Elektrokardiografining asosiy qismlari 2.2-rasmda tasvirlanganidek quyidagi qismlardan iborat bo’ladi: 1- yoqib-o’chirgich; 2- yozish moslamasini boshqarish ruchkasi; 3 – indikator; 4 – tarmoq kabelini ulanish joyi; 5- tarmoq ruchkasi; 6 – yozish moslamasini boshqarish ruchkasi; 7- “I mV” kalibrovka ruchkasi; 8 – lentani tezligini boshqarish knopkasi; 9 – 0-МТ ga tinchlantirish knopkasi; 10 – sezgirlik knopkasi; 11- lenta tortish mehaizmini yoqish knopkasi. Biopotensiallarni yozib olish usullari Biopotensiallarni yozib olish — bu qo‘zg‘aluvchan hujayralardagi biotoklarni qayd qilish hisoblanadi. Qo‘zg‘aluvchan to‘qimalarga yurak, bosh miya, ko‘z to ‘r pardasi, m ushaklar, oshqozon, bezlar kiradi. Biopotensiallarni yozib olish usullariga: — EEG — bosh miyada hosil bo‘lgan biopotensiallarni yozib olish; — EMG — mushaklarda hosil bo‘lgan biopotensiallarni yozib olish; — EKG — yurakda hosil bo‘lgan biopotensiallarni yozib olish; — ERG — ko‘z to‘r pardasida hosil bo‘lgan biopotensiallarni yozib olishlar kiradi. EMG — elektromiografiya mushaklar elektr faolligini qayd qiluvchi usul hisoblanadi. Qayd qilish usullari: — lokal; — global. Lokal qayd qilish usulida mushaklarga ignasimon elektrodlar kiritilib yozib olinadi. Global usulda yuza elektrodlar joylashtirilib, mushaklar faolligi yozib olinadi. Mushaklar faolligi tinch holatda va qisqargan holatda yozib olinadi. Miogrammaning turlicha variantlari kuzatiladi: 1-tur elektromiogramma potensiallarining amplitudasi 100 Gts va undan yuqori, davomiyligi 10 ms gacha. 2- tur elektromiogramma ikkita kichik guruhga bo‘linadi: — birinchi kichik guruh: chastota 6 — 20 Gts, amplitudasi 4000 mkv. Bu orqa miyaning oldingi shoxlari jarohatida kuzatiladi. — ikkinchi kichik guruh: chastotasi 30 — 35 Gts gacha bo‘lgan potensiallar kiradi. Bu periferik akson jarohatida kuzatiladi. 3-tur elektromiogramma chastotasi 4 — 10 Gts bo‘lgan zarbli potensiallar qayd qilinadi. Bu giperkinezlarda kuzatiladi. 4-tur elektromiogrammada to‘liq biologik jimlik kuzatiladi. Bu falajlangan anatomik mushaklarda kuzatiladi. Miastenik reaksiya turli kuchdagi tok bilan ta’sirlaganda m ushak qisqarishlarining yo‘qolib borishi va qisqa vaqt dam olishdan so‘ng qo‘zg‘aluvchanlik tiklanishi xarakterli. Ko‘rsatma: mushakkasalliklari, falajlanish, atoniya, giperkinezlar. Qarshi ko‘rsatma: bemor ahvoli og‘ir bo‘lganda, shok, koma, agonal holatlar. Elektromiyografiya (EMG, ENMG, miografiya, elektronuromiyografiya) - (myo muskullar va ... grapho - yozaman), mushak tolalari hayajonlanganda odam va hayvonlar skelet mushaklarida paydo bo'ladigan bioelektrik (qarang: Elektrofiziologiya) potentsiallarini o'rganish usuli; mushaklarning elektr faolligini ro'yxatdan o'tkazish. 1907 yilda nemis olimi G. Piper (nemis) rus. (Von Piper, H, 1877 yilda tug'ilgan, Elektrofiziologie menschlicher Muskeln, fon H. Piper. Berlin, J. Springer, 1912 birinchi marta elektromiyografiya usulini odam. Tadqiqot yordamida amalga oshiriladi elektromiyograf elektroensefalograf (qarang. Elektroansefalografiya), bu EMGni ro'yxatdan o'tkazish uchun maxsus kirishga ega. Elektromiyogramma (EMG) - bu fotografiya plyonkasida siyoh yozuvchi osiloskop yordamida yoki magnit muhitda qog'ozga tushirilgan egri chiziq. Mushak potentsialining tebranish amplitudasi, qoida tariqasida, bir necha millivoltdan oshmaydi va ularning davomiyligi 20-25 ms ni tashkil qiladi. Elektromiyografiya - mushaklarning qo'zg'alishi natijasida paydo bo'ladigan elektr faolligini qayd etish usuli. EMG yordamida odamlar va hayvonlarning harakatlanish funktsiyalari o'rganiladi. Elektromiyografiya usulini taqdim etishdan oldin, umuman, odam harakatlarini o'rganish usullarini muhokama qilaylik. Uzoq vaqt davomida inson harakatlarini o'rganish uchun asosiy texnika mushak ishining har xil turdagi mexanik ko'rinishini o'lchash va ro'yxatdan o'tkazish bo'lib kelgan. Dinamometriya va ergografiya keng qo'llaniladi. Dinamometriya mushaklarning kuchini o'lchaydi va ergografiya mushaklarning ish hajmini qayd etadi. Dinamometrlar va dinamograflar ma'lum mushak guruhlarining qisqarish kuchini o'lchash va qayd etishga imkon beradi. Ergograflar guruhiga shartli ravishda kiritilishi mumkin bo'lgan turli xil qurilmalar, oddiy fleksiyon-kengayish turidagi oddiy harakatlar bilan bajarilgan ishlarni hisobga olgan holda, o'z vaqtida burchakli yoki chiziqli harakatlarning yozuvlarini olishga imkon beradi. Biroq, dinamometrlar va ergografiya nafaqat odamning tabiiy harakatlarini emas, balki soddalashtirilgan "laboratoriya" harakatlarini o'rganish uchun javob beradi. Ammo o'tgan asrning oxirlarida ham Marey, Fischer va boshqa tadqiqotchilar motor faolligini o'rganish uchun siklografik usul asoslarini yaratdilar. Ushbu uslub tananing harakatlanuvchi qismlarini maxsus belgilar yoki lampalar bilan belgilangan suratlarni ko'p marta suratga olishdan, so'ngra yozuvlarni vaqt oralig'ida tahlil qilishdan iborat. O'tgan asrning 30-yillarida siklografik texnika takomillashtirildi va rivojlantirildi, sovet olimi N.A. Bernshteyn, ayniqsa tsiklografik yozuvlarni tahlil qilish usullarini batafsil ishlab chiqqan va siklogrammetriyani yaratgan. Tsiklogrammetriya vaqtni, harakatlanish paytida tananing istalgan nuqtasining holatini, tezligini va tezlanishini hisobga olgan holda grafik tarzda hisoblash va aks ettirishga imkon beradi. Tananing harakatlanuvchi zvenolari massasini aniqlash bilan birgalikda, bu tananing turli nuqtalariga tatbiq etiladigan kuchlarning hajmini hisoblash imkonini beradi. Siklogrammetriya hanuzgacha kadrlarni qayta ishlashda qo'llaniladi, bu filmni suratga olishda harakatni o'lchashda keng qo'llaniladi. Harakatning mexanik parametrlarini o'rganish usullarini ishlab chiqishda yangi qadam bu elektr bo'lmagan miqdorlarni elektrga aylantiruvchi datchiklardan foydalanishdir. Bularga reostat datchiklari, piezo datchiklar va boshqalar kiradi. Ularning yordami bilan artikulyar burchaklardagi o'zgarishlarni va tabiiy harakatlar paytida rivojlangan kuchlarni doimiy ravishda qayd etish mumkin. Kompyuter texnologiyalarining rivojlanishi harakatlarning fiziologiyasida elektron qurilmalar yordamida avtomatik farqlashni qo'llashga imkon beradi. Shu sababli, siljish mexanogrammasini ro'yxatdan o'tkazishda bir vaqtning o'zida birinchi va ikkinchi marta hosilalarning doimiy yozuvlarini olish mumkin, ya'ni. tezlik va tezlashtirish. Elektromiyografiya - bu mushaklarning qisqarishini elektr signaliga aylantiradigan usuldir. 1882 yilda rus fiziologi Vvedenskiy o'zining mushaklarining harakat potentsialini telefon orqali tinglash tajribasini namoyish qildi va 1884 yilda maqolasida tasvirlab berdi. 1907 yilda nemis tadqiqotchisi G. Pieper birinchi bo'lib torli galvanometr yordamida mushaklarning harakat potentsialini ro'yxatdan o'tkazdi. Bu insonning motor funktsiyasini o'rganishning yangi usuli - elektromiyografiyaning tug'ilishi edi. Boshida lokomotor apparatning u yoki bu oddiy faoliyatini - egiluvchanlik va kengayishni, statik taranglikni va boshqalarni taqlid qilib, soddalashtirilgan harakatlar o'rganildi. Bunga elektrodlarning siljishiga va natijada yalpi artefaktlarga olib kelishi mumkin bo'lgan bunday harakatlardan qochish zarurati sabab bo'lgan. Fiziologlar mushaklarda doimiy ravishda elektr potentsiali impulslari paydo bo'lishini aniqladilar. Ushbu impulslarni qayd etish uchun EMG usuli maxsus elektrodlardan foydalanadi. Ayrim motor birliklarining umumiy EMG va EMGlarini ajrating. Dvigatel birligi (MU) motoneyrondan, ushbu motoneyronning aksonidan va mushak tolalaridan iborat. Bir dvigatel bo'linmasida ko'plab mushak tolalari mavjud. Masalan, gastroknemiyus mushaklari tarkibiga kiruvchi bitta harakatlanish bo'linmasida motorli neyron 1640 mushak tolasini birlashtiradi va ko'z mushaklarida 5-10 tolalar bitta harakatlanish qismiga kiradi. Kichik MUlar nozik harakatlarni bajaradigan mushaklarga xosdir. Suyak mushaklarida, qoida tariqasida, bitta mushak tolasi bitta nerv-mushak sinapsida joylashgan. Odatda, har bir mushak tolasi bitta motor birligiga kiradi. Elektromiyografik tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bir mushakda turli xil motor birliklarining tolalari mavjud. Rasmda motor birligining diagrammasi ko'rsatilgan. Zaif mushak tarangligi ham ma'lum miqdordagi harakatlantiruvchi neyronlarning qo'zg'alishini talab qilganligi sababli, har bir sohadagi har qanday mushak tarangligida har xil motor birliklariga tegishli tolalar qo'zg'alishi mumkin. Bunday holda, individual DE-lardagi elektr potentsiallari bir vaqtning o'zida paydo bo'lmaydi, lekin bir-biriga nisbatan turli xil kechikish darajalari bilan. Sinxron ravishda ishlaydigan MUlarning soni mushakdagi qo'zg'aladigan MUlarning umumiy sonining 2 dan 18 foizigacha ekanligi aniqlandi. Mushaklarning maksimal qisqarishi bilan bu ulush 30% ga etadi. Binobarin, normada jami EMG ham sinxron, ham asenkron operatsion birliklarning natijasidir. Shunday qilib, umumiy EMG elektr potentsialining algebraik yig'indisi natijasidir. Biopotentsiallar soni (impulslar, boshoqlar) soniyada bir necha 300 dan, amplitudalar 150 dan 6000 mV gacha o'zgarishi mumkin. Mushak potentsialining individual dalgalanmalarining davomiyligi 2 dan 36 msgacha. Impuls chastotalari 10 - 30 Gts va yuqori voltajlarda 50 Gtsgacha. Elektromiyogramma misoli quyida keltirilgan. EMG signallarini qayta ishlash uchun spektral tahlil ishlatiladi yoki signallarning o'zaro bog'liqligi funktsiyasi hisoblanadi. Bundan tashqari, mushaklar faoliyatini tavsiflash uchun pulsning davomiyligi, takrorlanish tezligi, amplituda va boshqa qiymatlar kabi xususiyatlardan foydalaniladi. Mehnat fiziologiyasida mushaklarning mexanik tarangligi va ularning elektr faoliyati o'rtasida ma'lum mutanosiblik borligi haqiqat ishlatiladi. Bu mushak guruhlarining mexanik kuchlanish darajasini to'g'ridan-to'g'ri mexanik ravishda o'lchash mumkin bo'lmagan yoki boshqa mushak guruhlari bilan birgalikda harakatlarni bajaradigan mexanik stress darajasini baholashga imkon beradi. Mehnat jarayonini tashkil qilishning har xil turlari uchun EMGni aniqlash, ulardan qaysi birida bioelektrik faolligi kamroq va shuning uchun mushaklarning kuchlanishi kamligini aniqlaydi. Mehnat jarayonini bunday tashkil etish yanada oqilona ko'rinadi. Matematikaning ish joyi, operator konsoli, kompyuter uchun perkartalar ishlab chiqarishda va boshqalarning ratsionalligini baholash uchun elektromiyografiyadan foydalanishning ma'lum misollari mavjud va shu kabilar Lunderfeld 1951 yilda terish mashinasi mushaklari ishini EMG usuli bilan o'rgangan. Muallif mushaklarning faoliyatini muvofiqlashtirishda bir qator qonuniyatlarni aniqlagan va ish joyini tashkil etish, ishlatilgan texnik vositalar va boshqalar to'g'risida amaliy xulosalar bergan