UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE

1
UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE Victor
Babes TIMISOARADISCIPLINA DE INFORMATICA
MEDICALA http//moodle.umft.ro
2
CURSUL 8
3
PRELUCRAREA SEMNALELOR BIOLOGICENEPERIODICE
4
1. SEMNALUL EEG
5

• 1.1. ELEMENTELE SEMNALULUI EEG
• a) UNDELE TIPICE
• DELTA 0.5 - 3 Hz
• amplit. mare in stari patologice normal numai
  la sugari
• THETA 4 - 7 Hz
• amplitudine mare, dominant in anumite faze de
  somn
• ALPHA 8 - 12 Hz
• amplitudine medie, normal in creierul relaxat, cu
  originea in area occipitala
• BETA 13 - 30 Hz (18 - 22)
• amplitudine mica, associate activitatea
  cerebrala, tipice pentru ariile frontale

6

• b) ELEMENTE TRANZITORII
• COMPLEXE VARF-UNDA (patologice)
• ARTEFACTE clipit, ECG, EMG etc
• c) TIPURI DE INREGISTRARI
• SEMNAL SPONTAN
• IN VEGHE
• IN SOMN
• POTENTIALE EVOCATE

7
1.2. CLASIFICAREA METODELOR DE ANALIZA

• a) METODE ELEMENTARE
• TEMPORALE
• FRECVENTIALE
• PARAMETRICE
• b) METODE INTEGRATIVE
• PATTERN RECOGNITION
• ANALIZA SINTACTICA
• c) POTENTIALE EVOCATE

8
1.3. ANALIZA TEMPORALA

• a) ANALIZA AMPLITUDINILOR - histograme
• amplitudine mica / normala / mare (hipovoltat,
  ..., hiper -)

9
Histograma amplitudinilor
10

• b) ANALIZA INTERVALELOR
• trecere de nivel zero crossing
• c) AMPLITUDINE / INTERVAL - arii
• d) ANALIZA SECVENTIALA - varf-varf

11

• e) FUNCTIA DE CORELATIE
• arata originea potentialelor - prin intarziere
• inter-corelatie si auto-corelatie

12
1.4. ANALIZA FRECVENTIALA

• a) REPREZENTAREA SEMNALELOR
• TEMPORAL
• Ampl f (timp)
• FRECVENTIAL (spectru)
• Ampl f (frecv)

13
Spectrele diferitelor semnale
14

• Definitie
• DESCOMPUNEREA SEMNALELOR IN COMPONENTELE LOR
  FRECVENTIALE
• b) ANALIZA PRIN FILTRE
• FILTRE TRECE-BANDA ( d, q, a, b )
• PROPORTIA UNDELOR - mingografe
• c) ANALIZA FOURIER
• Domeniu 0 - 30 Hz
• Tipuri de spectre
• AMPLITUDINE
• PUTERE (proportionala cu A2)
• c) REZOLUTIA SPECTRALA (1/?T)
• d) CONSTANTA DE TIMP

15
Exemplu - problema

• Inregistram un semnal EMG folosind un CAN pe 10
  biti, cu o frecventa de esantionare de 500 Hz,
  preluand epoci de cate 2 secunde. Semnalul de
  intrare are valori intre 0 si 100 mV. Calculati
• perioada de esantionare (in ms)
• Frecventa maxima in spectru
• Rezolutia spectrala
• Numarul treptelor de amplitudine
• Precizia de citire (valoarea unei cuante, cati mV
  corespund unui bit)

16

• g) DETECTIA FENOMENELOR TRANZITORII
• CONTRIBUTIA SPIKE-urilor IN SPECTRU
• METODA FERESTREI MOBILE (BERG)

17

• h) REPREZENTARI GRAFICE
• CURBE, HISTOGRAME
• REPREZENTAREA BICKFORD (evol. in timp a
  spectrelor)
• i) ALTE ANALIZE FRECVENTIALE
• WALSH, HAAR, ZERO CROSSING
• FILTRAREA RECURSIVA KALMAN
• FUNCTIA DE CONVOLUTIE

18
Reprezentare Bickford
19
1.5. ANALIZA PARAMETRICA

• a) PARAMETRII STOCHASTICI
• NUMARUL SI INTENSITATEA VARFURILOR
• PARAMETRII STATISTICI (media,d.s.)
• b) PARAMETRII HJORTH
• ACTIVITATE - amplitudine
• MOBILITATE - frecventa (derivata I)
• COMPLEXITATE - variatia frecventei (derivata II)

20

• 1.6. PATTERN RECOGNITION

21

• 1.7. ANALIZA SINTACTICA
• EPOCI SCURTE (nestationaritate)
• ETICHETE PE EPOCI
• SEMNAL SECVENTA DE ETICHETE PROPOZITIE
• 1.8. MAPPING EEG
• 16-108 ELECTROZI
• METODE DE INTERPOLARE
• TIPURI DE HARTI
• AMPLITUDINI / PUTERE
• FRECVENTE
• PARAMETRII HJORTH, ETC

22
(No Transcript)
23
(No Transcript)
24
1.9. POTENTIALE EVOCATE

• a) Def potentiale produse printr-o stimulare
• b) TIPURI DE STIMULARE
• IN INREGISTRARI STANDARD
• OCHI INCHISI / DESCHISI
• HIPERVENTILATIE
• LUMINA STROBOSCOPICA
• IN INREGISTRARI DE POTENTIALE EVOCATE
• PATTERN-uri VIZUALE (tip tabla de sah)
• STIMULI AUDITIVI
• STIMULI SOMATICI

25
1.9. EVOKED POTENTIALS
26
c) DETECTIA POTENTALELOR EVOCATE

• AMPLITUDINI FOARTE MICI
• (2-5 mV comparativ cu fond de 50-100 mV)
• METODA MEDIERII (AVERAGING)
• MEDIA UNUI SEMNAL RANDOM 0
• STIMULARI REPETATE
• SUPRAPUNEREA EPOCILOR
• Rezulta POTENTIALUL EVOCAT
• STIMULARE ALEATOARE

27
Extragerea potentialului evocat prin mediere
28
1.10. BIOFEEDBACK

• a) INSUSIREA RITMULUI
• b) INSUSIREA STARII ???
• c) Extensia procedurilor de relaxare
• filtre trece-banda a (8-12 Hz)
• sunet modulated de fond
• intensitatea controlata de amplitudinea undelor a
• training de auto-control
• efect terapeutice

29
2. ALTE BIOSEMNALE
30

• 2.1. INVESTIGATII NEUROMUSCULARE
• EMG (electro-miografie)
• VCN (viteza de conducere nervoasa)
• 2.2. INVESTIGATII RESPIRATORII
• SPIROGRAFIE
• TESTE DE VENTILATIE

31

• 2.3. TESTE DE EFORT
• SEMNAL MULTIPLU
• RECUPERARI
• 2.4. PLETISMOGRAFIE
• SEMNAL MULTIPLU
• INVESTIGATIE COMPLEXA
• 2.5. EXPLORARI CARDIOVASCULARE
• FONOCARDIOGRAFIE
• REOGRAFIE
• Sisteme HOLTER

32

• 2.6. INVESTIGAREA ORGANELOR DE SIMT
• RETINOGRAME
• AUDIOGRAME
• 2.7. ULTRASONOGRAFIE
• a) SEMNALE ECOGRAFICE
• SISTEME A, B, M
• ECOCARDIOGRAFIE
• ULTRASONOGRAFIE FETALA
• b) SEMNALE DOPPLER

33
2.8. COMUNICAREA EXTRAVERBALA

• ANALIZA MERSULUI
• PANOU DE MERS (4 m) CU SENZORI
• PATTERN DE MERS
• ANALIZA SCRISULUI
• PIX CU SENZORI DE PRESIUNE SI DEPLASARE LATERALA
• ANALIZA GESTICII
• CAMERA DE LUAT VEDERI
• HARTA POZITIILOR MAINILOR

34
- p a u z a -