پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی

آشنايی با بيوفيدبک و نوروفيدبک

بيوفيدبک و كاربردهای آن

بيوفيدبك روش درماني است كه با به‌كارگيري ابزارهاي الكترونيكي اطلاعاتي را در مورد اعصاب و عضلات و فعاليت خودمختار بدن اندازه‌گيري و پردازش مي‌كند و در قالب فيدبك صوتي و ديداري به بيمار و درمانگرش نشان مي‌دهد. بيوفيدبك به بيماران كمك مي‌كند تا به آگاهي بيشتري از اعمال خودمختار بدن دست يابند و كنترل ارادي را بر آن ها افزايش دهند. با راهنمايي درمانگر فرد با استفاده از فيدبك‌هايي (صوتي و ديداري) كنترل بهتري را بر روي عملكرد اندام به‌دست مي‌آورد. بيوفيدبك درمان غير تهاجمي است كه كاهش علائم را در افراد بسياري موجب شده است. سودمندي بيوفيدبك از فردي به فرد ديگر متفاوت است.

تاريخچه بيوفيدبک
بيوفيدبك تكنيك نسبتا جديدي است كه در ابتـدا بـه وسيلـه دكتـر مورر (H.Mowrer) در سال 1938 مـعــرفــي شــد. وي از يــك سـيـستـم زنـگ هشداردهنده براي متوقف كردن شب ادراري در كودكان استفاده كرد.
در سال 1960 دكتر گرين (E.Green) با استفاده از امواج مغزي پي برد كه يوگي‌ها (عرفا) با كنترل روي تنفسشان مي‌توانند وضعيت آگاهيشان را دگرگون كنند. اخبار اين تحقيق همراه با موضوع تهييج شدن بدون استفاده از مواد مخدر توجه عموم را جلب كرد.
تـحـقـيـقـات بـسـيـار زيـادي انـجام شده است. حداقل 3000 مقاله و بيش از 100 كتاب درباره تأثير بيوفيدبك نوشته شده و به عنوان يك شيوه درمان تأييد شده براي كنترل سردرد ،‌علائم و دردهـــــاي مـــــزمـــــن، اخــتــــلال عــــدم تــمــــركــــز، گـرگـرفـتـگـي، بـي‌اخـتـيـاري و بـيـمـاري ري نـود Ray noud`s كه ژنتيكي است، نام برده شده است. ‌ ليندن در سال 1996 از بيوفيدبك براي بالا بردن ضريب هوشي IQ و عملكرد هوشي و كاهش بي‌دقتي در كودكاني كه دچار نارسايي در تمركز و عدم قابليت يادگيري بودند استفاده كرد.
ماتيو سون چاپمن (Mathewson Chapman) در ســـال 1997 از بـيـــوفـيـــدبــك بــراي مـعــالـجــه بي‌اختياري ادرار در مردان پس از عمل برداشتن پروستات استفاده كرد.
گليا (Glia) در سال 1998 با به‌كار بردن بيوفيدبك به طور علمي ثابت كرد كه اين روش در بهبود يبوست بسيار مؤثر است و آزمايشات ديگر در طول 21 ماه بعد نيز اين را بيشتر اثبات كرد.
پين (Payne) در سال 1998 با استفاده از بيو فيدبك متوجه پيشرفت در معالجه عدم كنترل دفع ادرار در زنان شد. هر دو تحقيق در مورد بي اختياري ادراري نتايج آماري معتبري در مقايسه با گروه كنترل نشان دادند.
موزر (Moser) در سال 1997 نشان داد كه با يك دوره معالجه، بيماران با نارسايي قلبي پيشرفته قادر شدند كه حرارت انگشت و برون دهي قلبي را بالا ببرند و مقاومت سيستم عروقي و تعداد تنفس را پائين بياورند، بدون اين‌كه هيچگونه تأثير سيستماتيك روي مصرف اكسيژن يا كاتكولامين داشته باشد.
مورلاند در سال 1998 مطالعات منتشرشده بين سال‌هاي 1976 تا 1995 را بررسي و يك متا آناليز انجام داد و با توجه به نتايج حاصله از نوار مغز (EMG) دريافت كه بيوفيدبك براي بهبود قدرت عضلاني در بيماران مبتلا به اختلالات حركتي، از معالجات متداول بهتر است.
در سال 1996 واندرپلاس (Vander Plas) شيوه آموزش بيوفيدبك را روي 200 كودك مبتلا به يبوست به كار برد ولي نتيجه تحقيق چندان موفقيت آميز نبود.
كاربرد بيوفيدبك در درمان و افزايش سطح سلامتی:

1) اختلال در خواب
2) پرتحركي در كودكان
3) اختلالات رفتاري
4) مشكلات وضعيتي
5) كنترل درد (درد پشت، سردرد)
6) سندرم مفصل گيجگاهي- دهاني
7) فشار خون بالا
8) كاهش و كنترل استرس و اضطراب
9) اختلالات سيستم گوارشي ( زخم هاي گوارشي و سندرم روده تحريك پذير )
10) بي‌اختياري دفع مدفوع و ادرار

ساختار بيوفيدبک
بيـوفيـدبـك بـا قـرار دادن سنسـورهـا بـر روي بـدن آغـاز مـي‌شـود. در بـرخـي موارد سنسورهاي كوچكي نزديك ناحيه مقعد قرار مي‌گيرند، جايي كه ماهيچه لگن به پوست نـزديك‌تر است. متخصصان ديگر ترجيح مي‌دهند كه سنسور كوچكي را در ناحيه ركتـوم يـا واژن قـرار دهنـد. همچنيـن براي بررسي فشار ناشي از شكم بر روي لگن سنسورهاي به شكم نيز متصل مي‌شود. بعد از قرار دادن سنسورها در مكان‌هاي خود، فرد شروع به منقبض كردن ماهيچه‌هاي كف لگن و آرام كردن ماهيچه‌هاي شكم مي كند. از طريق آموزش اين كار، فرد مي‌تواند بي اختياري خود را كنترل كند. اين سنسورها از طريق فيدبك‌هايي كه بر مانيتور كامپيوتر مشاهده مي‌شود يا صداهايي كه شنيده مي‌شود به فرد مي گويد كه آيا ماهيچه خود را درست منقبض كرده است يا خير. در بيوفيدبك براي بي‌اختياري ادرار از الكتروميوگرافي (EMG) استفاده مي شود. از طريق آن ميـزان فعـاليـت الكتـريكـي در مـاهيچـه لگـن انـدازه گيـري مـي‌شود و براي تقويت ماهيچه‌ها به مراجع فيدبك داده مي‌شود تا آموزش ببينند كه از ماهيچه خود به خوبي استفـاده كنند و همچنين به بهتر آموختن ورزش‌هاي تقويت كننده ماهيچه‌ها براي حداكثر بهبودي كمك مي‌كند. همزمان با اين‌كه ماهيچه‌ها قوي‌تر مي‌شوند، بيماران مـاهيچه‌هاي خود را به نحوي صحيح‌تر به‌كار مي‌برند و در نتيجه در جلوگيري از خروج ادرار موفق‌تر عمل خواهند كرد و قادر خواهند بود در صورت لزوم، ادرار خود را كنترل كنند. بنابراين اولين هدف در درمان بي‌اختياري ادرار به وسيله بيوفيدبك بهينه سازي پاسخ‌هاي ماهيچه‌هاي كف لگن است.

 

الكترومايوگراف (EMG)
بيوفيدبك برق نگاري ماهيچه‌اي از كار گالواني به‌دست آمده است. گالواني در اوايل سال 1880 پاسخ‌هاي الكتريكي در فعاليت سلول‌هاي عصبي و ماهيچه‌اي را كشف كرد.
در اين نوع بيوفيدبك از فعاليت الكتريكي كه توسط ماهيچه توليد مي‌شود به عنوان نشانگري از تنش ماهيچه‌اي استفاده شده و بيمار با كاهش اين تنش تقويت دريافت مـي‌كنـد. سيگنـال اين دستگاه از الكترودهايي كه به عضله مورد نظر مانند عضلات صورت، گردن يا شانه‌ها وصل است به دست مي‌آيد و برحسب ميكرو ولت است.
اين نوع از بيوفيدبك با ايجاد ريلكسيشن عميق عضلاني به درمان ميگرن مي‌پردازد. درمان سردردهاي تنشي نيز يكي ديگر از كاربردهاي اين نوع بيوفيدبك است. اين سردردها اغلب در موقعيت‌هاي استرس زا دراثر نگه داشتن ماهيچه‌هاي خاصي از سر در يك وضعيت تنشي، به وجود مي‌آيند. البته فرد معمولا از اين حالت خود آگاه نيست. با قرار دادن سنسورهاي مختلف، تنش ماهيچه‌هاي سر، فك و گردن دريافت و ثبت مي‌شود. اين تنش گاهي به صوت تبديل مي‌شود، بنابراين با افزايش و كاهش تنش در ماهيچه، صدا بالا و پايين مي‌رود. به اين ترتيب بيمار مي‌تواند از تغييرات تنش آگاه شود و سعي مي‌كند صدا را كاهش دهد ( البته به ‌جاي صوت از تصوير نيز مي‌توان استفاده كرد.) پس از مدت كوتاهي و در يك فرايند سعي و خطا ، بيمار در مي‌يابد كه چگونه صدا را كاهش دهد و در نتيجه فك و پيشاني و گردن خود را از تنش رها كند و سردردهاي خود را كاهش دهد.
پس از مدتي فرد اين مهارت جديد را ياد مي‌گيرد و مي‌تواند در موقعيت‌هايي كه پيش از اين برايش تنش‌زا باشد، آرامش خود را حفظ كند. مهارت جديد به صورت جزيي جدايي‌ناپذير از وجود فرد در مي‌آيد و فراموش نمي‌شود.
پـژوهـش در خصـوص الكتـرومـايـوگـراف از سـال 1969 آغاز شد. تا سال 1974 از الكترومايوگراف براي اسپاسم هاي ماهيچه‌اي در شرايطي مانند گردنكجي اسپاسمي استفاده مي‌شد.
در ســال 1977 ولــف و بــاسمـاجيـان مقيـاس اندازه گيري را طراحي كردند كه پيشرفت باز پـروري عـصـب مـاهيچه‌اي بيماراني كه تجربه ســكــتـــه داشــتـــه‌انـــد را درجـــه بـنــدي مــي‌كــرد. بـاسماجيان نشان داد كه افراد مي‌توانند كنترل شليك تكانه‌هاي عصبي در واحدهاي حركتي را ياد بگيرند. اخيرا از برق الكترومايوگراف به طور همه پذيري براي تنش ماهيچه‌اي، اسپاسم مـاهـيچه‌اي، مديريت درد و باز پروري عصب ماهيچه‌اي استفاده مي‌شود.
اين تكنيك درماني براي بيماراني كه تجربه سـكـتـه داشته‌اند يا بيماراني كه از اسپاسم رنج مي‌برند و قربانيان تصادف كاربرد فراواني دارد. در سـال‌هـاي اخـيـر كـاربـرد عـمـلـي اين تكنيك درماني در بيماران نخاعي و ساير فلج‌ها نيز آغاز شده است.

بيوفيدبک حرارتی
در شرايط استرس، بدن گرايش به اين دارد كه مـنـابـع خـود را حـفـظ كـنـد. در چـنـيـن شـرايـطي گردش خون از امعاء و احشاء دروني به سمت ماهيچه‌هاي بزرگ ، قلب و مغز جريان مي‌يابد.
در اين بيوفيدبك هدف كنترل حرارت دست اسـت. درايـن روش يـك تـرمـيـسـتـور (مـقـاومـت گرمايي) به منظور اندازه‌گيري دماي پوست فرد به انگشتانش وصل مي‌شود. سپس از او خواسته مـي‌شـود بـه‌طـور آگـاهـانـه دمـاي دست خود را افزايش دهد. در حالي‌كه فرد سعي در گرم كردن دست خود دارد مانيتوري با نشان دادن درجه حرارت يا با ايجاد صدايي كه با افزايش دما شدت مي‌يابد به كاربر خود فيدبك مي‌دهد. از آنجايي كــه جــريــان خــون در مـيـگــرنــي‌هــا در بـخـشــي ازســرشــان افــزايــش و در بخـش ديگـر كـاهـش مي‌يابد، بنابراين يك بيمار ميگرني مي‌تواند با تغيير حرارت بخش ديگري از بدن براي مثال دست از طريق بيوفيدبك جريان خون اضافي را از سر به سمت خود به جريان درآورد.
اين امر سبب كاهش اتساع و تورم رگ‌هاي سر شده در نتيجه سرگيجه، تهوع، درد و ساير عـلائـم مـيـگـرني كاهش مي‌يابد. اين درمان در كاهش نشانه‌هاي ميگرن بسيار اثر بخش بوده و بـه دلـيـل ايـنـكـه درمـان غـيـردارويـي اسـت از آن مــي‌تـوان بـراي كـودكـان، زنـان بـاردار و شيـرده استفاده كرد.

 

پاسخ گالوانيک پوست (Galvanic Skin Response)
جـريـان الـكـتريكي بسيار ضعيفي در پوست وجـود دارد كـه افـراد قـادر بـه درك آن نـيستند. هـرچـه فـرد از نظر هيجاني برانگيخته‌تر باشد، فـعـالـيـت غـدد عـرقي بيشتر خواهد بود. وجود عرق روي پوست مقاومت الكتريكي پوست را كـاهـش داده و باعث افزايش جريان الكتريكي خواهد شد. ورزشكاران از اين دستگاه جهت كـاهش بي‌قراري و اضطراب قبل از مسابقات بهره مي‌برند.
در اواخـر نـيـمـه قـرن نـوزدهـم پـژوهـشـگـران دريافتند مقاومت پوست در سراسر بدن متغير و مـتـفــاوت اســت. ايــن تـغـيـيــرپـذيـري حـاصـل از برانگيختگي فيزيولوژيك وحتي پردازش ذهني اســت. ايـن تـغـيـيـرات بـا فـعـالـيـت غـدد عـروقـي مشخص مي‌شود. به اين صورت كه در حالت كلي پاسخ به استرس سبب افزايش فعاليت اين غدد مي‌شود. مثلا در چنين شرايطي دست‌ها سـرد و مـرطـوب مـي‌شـونـد. بـا بيـوفيـدبـك، يـاد مي‌گيرد ريلكس شود و به الگوي پاسخ نرمال بـــرگــردد (دســت‌هــاي گــرم و مــربــوط) پــاســخ گــالــوانـيــك پــوســت بــا عـبــور جــريــان بـيــن دو سـنسوري كه بر روي پوست جايگذاري شده اندازه‌گيري مي‌شوند.
تركيب بيوفيدبك حرارتي و پاسخ گالوانيك پوست روش مطلوبي براي اندازه‌گيري اثرات مديريت استرس است.

بيوفيدبک تنفسی
اين وسيله نرخ و حجم دم و بازدم را در نواحي مختلف مانند تنفس شكمي و تنفس سينه‌اي اندازه‌گيري كرده و فيدبك مي‌دهد. به اين ترتيب فرد از وضعيت تنفس خود آگاه شده و آن را تنظيم مي‌كند. معمولا هنگام‌اضطراب ريتم تنفس و حجم آن دچار تغيير مي‌شود و برعكس آن با كنترل ريتم مي‌توان اضطراب و استرس را كنترل كرد.
بسيـاري از علائم استرس ممكن است ناشي از تنفس نادرست باشد. اين علائم عبارتند از: درد سينه‌، آسم، سندرم روده تحريك پذير، ميگرن و تنش. يكي از مواردي كه بشر را از ساير جانداران متمايز مي‌سازد كنترل دقيق تنفس است كه امكان صحبت كردن را فراهم مي‌سازد.
بنابراين كنترل تنفس يك عملكرد كاملا خودكار نيست. در سال 1975 هيراي پيشنهاد كرد تنظيم كاركرد كه ديافراگم را به حركت وا مي‌دارد سبب مي‌شود وريدهاي شكمي عصـب واگ را تحـريـك كننـد. ايـن امـر سبـب تحـريـك سيستـم پارا سمپاتيك شده و ريلكسيشن ايجاد مي‌كند.
اخيرا محققان نشان داده‌اند سطح دي اكسيدكربن خون در تنظيم سيستم عصبي خـودمختـار نقـش مهمـي ايفـا مـي‌كنـد. كمبـود دي اكسيـدكـربن در تنظيم اين سيستم مشكلاتي را به وجود مي‌آورد. تكنيك‌هاي متنوعي براي آموزش مهارت تنفس وجود دارد از ساده ترين ابزارهاي تقويت كننده كه به فرد اين امكان را مي‌دهد تا صداي تنفس خود را بشنود تا دستگاه‌هايي كه سطح دي اكسيدكربن را در بازدم اندازه مي‌گيرد.

ريلكسيشن
تكنيـك‌هـاي كـلامي كه ريلكسيشن و كنترل را موجب مي‌شوند بخش مهمي از بيوفيدبك به شمار مي‌روند. يكي از راه‌هاي بسيار مهمي كه بدن مي‌تواند با فرد ارتباط برقرار كند تجسم ديداري است. ريلكسيشن تجسمي از مشهورترين نوع ريلكسيشن است. در اين روش از فرد خواسته مي شود تا يك مكان زيبا، يك اتفاق خوب يا يك مشكل حل شده را تجسم كنند. محققان نشان داده‌اند ريلكسيشن تجسمي براي درمان بيماران مبتلا به سرطان بسيار مفيد است.
نوع ديگر ريلكسيشن، ريلكسيشن شرطي است كه افراد پرمشغله را تشويق مي‌كند كــه بــا كـمـتــريــن تــلاش مــي‌تـواننـد بـه مـديـريـت استـرس بپـردازنـد. بـر اسـاس نظـريـه شرطي‌سازي كلاسيك پاولف به‌همراه تمرين ريلكسيشن سيگنالي (براي مثال تنفس) به فرد ارائه مي‌شود. با تمرين‌هاي مكرر بدن بر اساس شرطي سازي ياد مي‌گيرد تنها با ارائه سيگنال ريلكس شود.

 

 

کلمات کلیدی: biomedical engineering ، مهندسی پزشکی ، آشنایی با مهندسی پزشکی ، معرفی مهندسی پزشکی ، مهندسی پزشکی گرایش بالینی ، مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک ، مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک ، مهندسی پزشکی گرایش بیومتریال (بیومواد) ، مهندسی پزشکی ایران ، مهندسی پزشکی دانشگاه پیام نور ، پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی ، اخبار و تازه های مهندسی پزشکی ، مقالات مهندسی پزشکی ، آموزش مهندسی پزشکی ، دانلود کتاب های مهندسی پزشکی ، دانلود جزوه های مهندسی پزشکی ، دانلود نمونه سوالات امتحانی مهندسی پزشکی ، بیوفیدبک ، Biofeedback ، نوروفیدبک ، Neurofeedback ، کاربردهای بیوفیدبک ، تاریخچه بیوفیدبک ، ساختار بیوفیدبک ، الکترومایوگراف ، بیوفیدبک حرارتی ، پاسخ گالوانیک پوست ، بیوفیدبک تنفسی ، ریلکسیشن ، ریلکسیشن شرطی