Biosignály/přednáška
Biosignály (přednáška) = příprava prezentace na přednášku
((Ve dvojitých závorkách za nadpisy jsou komentáře))
Styl[editovat]
L. měla: Běžné písmo: Liberation serif 24 Nadpis: Liberation serif 36 Zvýraznění: barva: červená 7
Mám: Běžné písmo: Liberation serif 32 Nadpis: Liberation serif 28 Zvýraznění: barva: červená
Obrázky png: 1024 x 768 (XGA)
Syllabus (původní)[editovat]
Podle tohoto syllabu původně vzniukala přednáška
- Pojem biosignálu a jeho význam
- Biosignály neelektrické povahy, převodníky neelektrických veličin
- Elektrické projevy organismů a jejich subsystémů
- Elektrody; artefakty
- Nativní záznam, provokace a stimulace
- Zpracování a analýza biosignálů; pojem kanálu
- Diferenciální zesilovače a zapojení jejich vstupů
- Elektrokardiografie
- Elektroencefalografie
Syllabus (nový)[editovat]
Tohle je upravený syllabus dle toho, co přednáška skutečně obsahuje
- Pojem biosignálu, terminologie
- Rozdělení biosignálů dle různých kriterií, co mají společné, čím se liší
- Vznik a různé podmínky vzniku biosignálů, jejich šíření
- Elektrické a neelektrické biosignály, snímače, elektrody
- Metodika snímání a záznamu biosignálů
- Příklady různých biosignálů a jejich popis: EKG, EEG, EMG, EP aj.
- Diferenciální zesilovač, jeho funkce, zapojení elektrod
- Zpracování a vyhodnocování biosignálů
- Biosignály v diagnostice a v terapii
Obsah přednášky[editovat]
Známé biosignály[editovat]
((Některé biosignály už známe, z praktik, ze seminárních prací, ze života:))
Např:
- EKG = Elektrokardiografie (en: ECG)
- HRV = Variabilita srdeční frekvence (en: Heart Rate Variability)
- Doppler
- EEG = Elektroencefalografie
- EMG = Elektromyografie
- EP = evokované potenciály
... aj.
Terminologie[editovat]
((Vysvětlíme na EKG, které známe))
EKG může znamenat:
EKG | EKG | EKG | |
Elektrokardiografie | Elektrokardiograf | Elektrokardiogram | |
vyšetřovací metoda | vyšetřovací přístroj | výsledek vyšetření = grafický záznam | |
✗ Další názvy pro to samé[editovat]
- GSR = Galvanic skin response
- EDR = Electrodermal response
- PGR = Psychogalvanic reflex
- SCR = Skin conductance response
... emoční arousal, cefalgie aj,
((Co mají společné? Elektřinu? Ale nemusí být jen elektrické:))
Rozdělení biosignálů[editovat]
((V jakých oborech se co využívá))
- Kardiologie, interna aj:
- EKG, EGG
- Porodnictví
- FEKG
- Neurologie:
- EEG, EMG, rychlost vedení, EP (VEP, AEP, BAEP, SSEP, ...), ENG, HRV
- Psychologie
- ERP (event-related)
- Oftalmologie:
- ERG, VEP
- Audiologie, otologie
- AEP, BAEP,
Dle vyšetřovaných orgánů[editovat]
(Zpravidla druhé písmenko)
- ECoG = Elektrokortikografie (mozková kůra)
- EEG = Electroencefalografie (mozek)
- EGG = Elektrogastrografie, gastroenterografie (žaludeční a střevní svalovina)
- EKG = Elektrokardiografie (myokard)
- EMG = Elektromyografie (kosterní, obličejové aj. svaly, periferní nervy)
- ENG = Elektronystagmografie (pohyby očí při nystagmu)
- ENoG = Elektroneuronografie (periferní nerv)
- EOG = Elektrookulografie (klidový potenciál sítníce → pohyb očí)
- ERG = Elektroretinografie (oční sítnice)
Interní:
- ECoG = Elektrokortikografie (mozková kůra)
- EEG = Electroencefalografie (mozek)
- EGG = Elektrogastrografie, gastroenterografie (žaludeční a střevní svalovina)
- EKG = Elektrokardiografie (myokard)
- EMG = Elektromyografie (kosterní, obličejové aj. svaly, periferní nervy)
- ENG = Elektronystagmografie (pohyby očí při nystagmu)
- ENoG = Elektroneuronografie (periferní nerv)
- EOG = Elektrookulografie (klidový potenciál sítníce → pohyb očí)
- ERG = Elektroretinografie (oční sítnice)
Biofyzikální rozdělení[editovat]
Dle fyzikálního charakteru biosignálu (Zpravidla první písmenko)
- Elektro (viz výše)
- Magneto (exp. využití)
- MEG = Magnetoencefalografie
- MKG = Magnetokardiografie (en: MCG)
Biosignály neelektrické povahy[editovat]
(Často nám ani nepřijde, že se jedná o biosignál. Přístrojem na vyšetření biosignálu se stává třeba jen fonendoskop.)
- Běžná vyšetření:
- Krevní tlak a jeho průběh
- Teplota a její průběh
- Auskultace (poslechové vyšetření – akustický signál)
- Perkuse (vyšetření poklepem – princip rezonátoru)
Plíce[editovat]
Funkční vyšetření plic = Pulmonary Function Tests (PFTs)
- Spirometrie
- Celotělový plethysmograf
- Bronchokonstrikční a bronchodilatační testy
Vyšetřuje se:
- plicní objemy, kapacity
- průchodnost dýchacích cest
- plicní pružnost
- výměna plynů v plicích a plicní cirkulaci
- funkce dýchacího svalstva
- regulace dýchání
– komplikované testy, vyšetřuje se množství různých parametrů
Monitory[editovat]
- Monitory životních funkcí (ARO)
- EKG
- oxymetrie [pO2]
- kapnometrie [pCO2]
- plicní ventilace
- tělesná teplota
- Holterovské monitorování (přenosné přístroje)
- EKG
- TK
Srdeční revoluce[editovat]
viz Kardiologie
Zobrazovací metody vs. biosignály[editovat]
- zobr. metody: zobrazení prostorových útvarů, anatomické struktury
- biosignály: funkční vyčetření (fyziologické funkce, patfyz.)
- často se oba pohledy prolínají či kombinují a doplňují, např:
- zobrazovací metody → dynamické metody zobrazování, doppler
- biosignály → mapování (např. brainmapping)
Pasivní a aktivní biosignály[editovat]
- Pasivní: energie testovacího signálu prochází organismem, který s ní interaguje (= princip zobrazovacích metod), výstupem je modifikovaný signál, např:
- dopplerovský signál
- perkuse (vyšetření poklepem)
- Aktivní biosignál: zdrojem jejich energie je organismus (těmi se budeme převážně zabývat)
Biosignály dle místa vzniku[editovat]
Hierarchická úroveň:
- subcelulární úroveň – pohyb iontů – lab.
- celulární úroveň – akční potenciály (myocyt, neuron) – lab, exp. medicína; AP v klidovém EMG
- subsystém (nervosvalová ploténka, motorická jednotka, svalovina) – ploténkový šum, MUP (Motoric unit potential)
- orgán (srdce, mozek, sval, smyslový orgán) – sumační potenciál
- celý organismus – např. stabilometrie, vyšetření chůze aj.
Biosignály dle způsobu vzniku[editovat]
- spontánní, nativní
- forsírování (donucení)
- zátěžové testy
- provokační testy
- evokace (zpravidla arteficielní podněty)
Př: Poklepat sousedovi na kalvu. Co je to za biosignál?
- pasivní biosignál – dle rezonance rozlišíme mozek, piliny, prázdnou dutinu (když bude pasivně sedět, nechá si mlátit do hlavy kladivem)
- evokace – kdybychom pomocí elektrod zjišťovali odezvu na jednotlivé údery – somatosensorické potenciály, kochleární potenciály,
Fyzikální veličiny[editovat]
Dle snímané či → sledované fyzikální veličiny:
Elektrické a magnetické[editovat]
- Elektrické
- elektrické napětí U [V]
- elektrický proud I [A]
- → elektrický odpor R [Ω]
- → elektrická impedance Z [Ω]
- Magnetické
- → změny magnetická indukce B [T]
Mechanické[editovat]
- poloha x [mm]
- úhel α[°]
- rychlost v [m/s]
- síla F [N]
- objem V [l]
- mechanické napětí σ[Pa]
Hydrodynamické[editovat]
- tlak p [Pa]
- objem V [l]
- rychlost proudění [m/s]
- průtok [l/s]
Akustické[editovat]
- akustický tlak p [Pa]
- akustická rychlost v [m/s]
- → intenzita zvuku I [W/m2
- → frekvence zvuku f [Hz]
Termické[editovat]
- → teplota t [°C]
Optické[editovat]
- emise záření
- absorpce záření
- reflexe
Chemické[editovat]
- pH
- koncentrace
- parciální tlak plynů
ZBYTKY[editovat]
- FEKG = Fetální EKG (FECG, Fetal ECG)
- PPG = penil
- PPG = Fotoplethysmografie (Photoplethysmography)