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Digitalizzazione EMG: Valori Tipici
Tipo SegnaleTipo Segnale AmpiezzaAmpiezza VVININ RisoluzioneRisoluzione Banda Banda FFCC IntervalloIntervallo
EMG ad AgoEMG ad Ago 0.1 – 20 0.1 – 20 mVmV 25600 25600 VV 0.39 0.39 V/digitV/digit 2 – 10000 2 – 10000 HzHz 32768 Hz32768 Hz ContinuoContinuo
VCMVCM 0.1 – 20 0.1 – 20 mVmV 25600 25600 VV 0.39 0.39 V/digitV/digit 2 – 10000 2 – 10000 HzHz 32768 Hz32768 Hz 50 msec.50 msec.
VCSVCS 1-100 1-100 VV 3200 3200 VV 48.8 48.8 nV/digitnV/digit 5 – 2000 5 – 2000 HzHz 8192 Hz8192 Hz 50 msec.50 msec.
Singola FibraSingola Fibra 0.5 – 10 0.5 – 10 mVmV 25600 25600 V V 0.39 0.39 V/digitV/digit 500 – 5000 500 – 5000 HzHz 32768 Hz32768 Hz 5 msec.5 msec.
P300P300 10-40 10-40 VV 1600 1600 VV 24.4 24.4 nV/digitnV/digit 0.16-100 0.16-100 HzHz 256 Hz256 Hz 800 msec.800 msec.
PESPES 2-10 2-10 VV 1600 1600 VV 24.4 24.4 nV/digitnV/digit 3-2000 3-2000 HzHz 8192 Hz8192 Hz 100 msec.100 msec.
PEVPEV 5-20 5-20 VV 1600 1600 VV 24.4 24.4 nV/digitnV/digit 1-200 1-200 HzHz 512 Hz512 Hz 250 msec.250 msec.
PEATCPEATC 0.2 – 1 0.2 – 1 VV 800 800 VV 12.2 12.2 nV/digitnV/digit 3 – 3000 3 – 3000 HzHz 16384 Hz16384 Hz 15 msec.15 msec.
Calcoli effettuati con Quantizzazione a 16 bitCalcoli effettuati con Quantizzazione a 16 bit
Valori ricavati da:Valori ricavati da:
““Recommendation for the Practice of Clinical Neurophysiology: Guidelines of the International Federation of Recommendation for the Practice of Clinical Neurophysiology: Guidelines of the International Federation of Clinical Neurophysiology”: 2nd revised and enlarged edition. Clinical Neurophysiology”: 2nd revised and enlarged edition.
Supplement 52 to Electroencephalography and Clinical Neurophysiology.Supplement 52 to Electroencephalography and Clinical Neurophysiology.
Edited by G. DEUSCHL and A. EISEN - ElsevierEdited by G. DEUSCHL and A. EISEN - Elsevier
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• Qualsiasi forma d’onda di interesse neurofisiologico può essere descritta come la somma di sinusoidi aventi ampiezza, frequenza e fasi diverse (teoria di Fourier)
• Secondo la teoria di Fourier ogni segnale periodico (fenomeno ad che si ripete ad intervalli costanti di tempo) può essere considerato come costituito da una serie di onde sinusoidali.
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LA
DOSI
RE
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L'applicazione della trasformata di Fourier al segnale nel tempo determina la scomposizione del segnale nelle sue componenti di
frequenza generando "uno spettro di frequenze".
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• Qualsiasi forma d’onda di interesse neurofisiologico può essere descritta come la somma di sinusoidi aventi ampiezza, frequenza e fasi diverse (teoria di Fourier)
• Secondo la teoria di Fourier ogni segnale periodico (fenomeno ad che si ripete ad intervalli costanti di tempo) può essere considerato come costituito da una serie di onde sinusoidali.
• L'applicazione della trasformata di Fourier al segnale nel tempo determina la scomposizione del segnale nelle sue componenti di frequenza generando "uno spettro di frequenze".
• L'ampiezza di ciascuna delle componenti di frequenza indica il contributo di quella componente nel segnale originale.
• L'energia di una componente di frequenza è calcolata come il quadrato dell'ampiezza.
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filtri
I filtri sono dispositivi elettronici che consentono di selezionare dato lo spettro di frequenza di un segnale in ingresso una o più bande prestabilite.
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LA
DOSI
RE
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LA
SI
RE
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LA
DO
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• Filtri analogici – Sono dispositivi elettronici
– Passivi (resistori e condensatori)
– Attivi
• Filtri digitali– Dispositivi “logici/software” basati su elaborazione dati
numerici (DSP)
• Un filtro ideale dovrebbe eliminare completamente le componenti non volute e lasciare immodificate le frequenze di interesse. – Nella realtà un filtro attenua in minima parte anche i
segnali utili ed introduce una distorsione delle forme di onda del segnale in uscita rispetto a quella del segnale in ingresso.
– Quest’ultimo effetto può essere evitato utilizzando filtri numerici o digitali.
Filtri
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spettro di frequenze di un segnale
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Filtro passa alto (Low Filter)
Filtro passa basso (High Filter)
Banda passante
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Costante di tempo
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Filtro passa alto (Low Filter)
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Filtro passa alto (Low Filter)
Filtro Passa Alto, Filtro Basso, (Low Cut), (Low Filter), [Costante di tempo ]
F(Hz) = 1/(2*) = 1 Ft(HF)= 0.16 Hz = 0.3 Ft(HF)= 0.53 Hz = 0. 1 Ft(HF)= 1.6 Hz = 0.03 Ft(HF)= 5.3 Hz
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Filtro arresta banda
• Il filtro arresta banda (es. Notch) blocca/attenua una determinata banda di frequenza (50-60Hz)
ALT
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Filtri elettronici (pro e contro)
• ANALOGICI
• Facili da realizzare ma per cambiare caratteristiche occorre riprogettare il circuito
• Largamente usati nella “vecchia” circuiteria
• Distorcono sempre in ampiezza e fase
• DIGITALI
• Sono programmabili e quindi adattabili
• Possono non distorcere
• Si progettano,si testano e si implementano con il solo ausilio di un PC
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“PENDENZA” DEI FILTRI
Il passaggio da una banda in cui le frequenze non vengono attenuate (banda passante) a quella in cui sono eliminate non avviene al valore imposto ma
attraverso una banda di transizione la cui ripidità dipende dalla caratteristiche costruttive del filtro (dB)
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FiltriLF Cutoff HF Cutoff
Banda passante
Roll OffSlope
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Digitalizzazione EMG: Valori TipiciDigitalizzazione EMG: Valori Tipici
Tipo SegnaleTipo Segnale AmpiezzaAmpiezza VVININ RisoluzioneRisoluzione Banda Banda FFCC IntervalloIntervallo
EMG ad AgoEMG ad Ago 0.1 – 20 0.1 – 20 mVmV 25600 25600 VV 0.39 0.39 V/digitV/digit 2 – 10000 2 – 10000 HzHz 32768 Hz32768 Hz ContinuoContinuo
VCMVCM 0.1 – 20 0.1 – 20 mVmV 25600 25600 VV 0.39 0.39 V/digitV/digit 2 – 10000 2 – 10000 HzHz 32768 Hz32768 Hz 50 msec.50 msec.
VCSVCS 1-100 1-100 VV 3200 3200 VV 48.8 48.8 nV/digitnV/digit 5 – 2000 5 – 2000 HzHz 8192 Hz8192 Hz 50 msec.50 msec.
Singola FibraSingola Fibra 0.5 – 10 0.5 – 10 mVmV 25600 25600 V V 0.39 0.39 V/digitV/digit 500 – 5000 500 – 5000 HzHz 32768 Hz32768 Hz 5 msec.5 msec.
P300P300 10-40 10-40 VV 1600 1600 VV 24.4 24.4 nV/digitnV/digit 0.16-100 0.16-100 HzHz 256 Hz256 Hz 800 msec.800 msec.
PESPES 2-10 2-10 VV 1600 1600 VV 24.4 24.4 nV/digitnV/digit 3-2000 3-2000 HzHz 8192 Hz8192 Hz 100 msec.100 msec.
PEVPEV 5-20 5-20 VV 1600 1600 VV 24.4 24.4 nV/digitnV/digit 1-200 1-200 HzHz 512 Hz512 Hz 250 msec.250 msec.
PEATCPEATC 0.2 – 1 0.2 – 1 VV 800 800 VV 12.2 12.2 nV/digitnV/digit 3 – 3000 3 – 3000 HzHz 16384 Hz16384 Hz 15 msec.15 msec.
Calcoli effettuati con Calcoli effettuati con Quantizzazione a 16 bitQuantizzazione a 16 bit
Valori ricavati da:Valori ricavati da:
““Recommendation for the Practice of Clinical Neurophysiology: Guidelines of the International Federation of Recommendation for the Practice of Clinical Neurophysiology: Guidelines of the International Federation of Clinical NeurophysiologyClinical Neurophysiology”: 2nd revised and enlarged edition. ”: 2nd revised and enlarged edition.
Supplement 52 to Electroencephalography and Clinical Neurophysiology.Supplement 52 to Electroencephalography and Clinical Neurophysiology.
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HF filtri
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HF filtri CMAP Mediano
3 Hz - 10k
3 Hz - 3k
3 Hz - 1k
3.5 ms
3.4 ms
3.7 ms
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HF filtri: ridurre il rumore. Compromesso
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LF filtri
2 Hz - 10k
10 Hz - 10k
100 Hz - 10k
6.1
5.6
3.2
mV
CMAP
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LF filtri SNAP
3.1 ms
3.4 ms