Digitalizzazione EMG: Valori Tipici Tipo Segnale Ampiezza V IN Risoluzione EMG ad Ago 0.1 20 mv 25600 µv 0.39 µv/digit 2 10000 Hz VCM 0.1 20 mv 25600 µv 0.39 µv/digit 2 10000 Hz VCS 1-100 µv 3200 µv 48.8 nv/digit 5 2000 Hz Singola Fibra 0.5 10 mv 25600 µ V 0.39 µv/digit 500 5000 Hz P300 10-40 µv 1600 µv 24.4 nv/digit 0.16-100 Hz PES 2-10 µv 1600 µv 24.4 nv/digit 3-2000 Hz PEV 5-20 µv 1600 µv 24.4 nv/digit 1-200 Hz PEATC 0.2 1 µv 800 µv 12.2 nv/digit 3 3000 Hz Calcoli effettuati con Quantizzazione a 16 bit Banda F C Intervallo 32768 Hz Continuo 32768 Hz 50 msec. 8192 Hz 50 msec. 32768 Hz 5 msec. 256 Hz 800 msec. 8192 Hz 100 msec. 512 Hz 250 msec. 16384 Hz 15 msec. Valori ricavati da: Recommendation for the Practice of Clinical Neurophysiology: Guidelines of the International Federation of Clinical Neurophysiology : 2nd revised and enlarged edition. Supplement 52 to Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. Edited by G. DEUSCHL and A. EISEN - Elsevier
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".
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.
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.
Filtri analogici Sono dispositivi elettronici Passivi (resistori e condensatori) Attivi Filtri digitali Filtri 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.
spettro di frequenze di un segnale
Banda passante Filtro passa basso (High Filter) Filtro passa alto (Low Filter)
Costante di tempo
Filtro passa alto (Low Filter)
Filtro passa alto (Low Filter) Filtro Passa Alto, Filtro Basso, (Low Cut), (Low Filter), [Costante di tempo τ ] F(Hz) = 1/(2π*τ) τ = 1 τ = 0.3 τ = 0. 1 τ = 0.03 Ft(HF)= 0.16 Hz Ft(HF)= 0.53 Hz Ft(HF)= 1.6 Hz Ft(HF)= 5.3 Hz
Filtro arresta banda ALT Il filtro arresta banda (es. Notch) blocca/attenua una determinata banda di frequenza (50-60Hz)
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
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)
Filtri LF Cutoff HF Cutoff Roll Off Slope Banda passante
Digitalizzazione EMG: Valori Tipici Tipo Segnale Ampiezza V IN Risoluzione EMG ad Ago 0.1 20 mv 25600 µv 0.39 µv/digit 2 10000 Hz VCM 0.1 20 mv 25600 µv 0.39 µv/digit 2 10000 Hz VCS 1-100 µv 3200 µv 48.8 nv/digit 5 2000 Hz Singola Fibra 0.5 10 mv 25600 µ V 0.39 µv/digit 500 5000 Hz P300 10-40 µv 1600 µv 24.4 nv/digit 0.16-100 Hz PES 2-10 µv 1600 µv 24.4 nv/digit 3-2000 Hz PEV 5-20 µv 1600 µv 24.4 nv/digit 1-200 Hz PEATC 0.2 1 µv 800 µv 12.2 nv/digit 3 3000 Hz Calcoli effettuati con Quantizzazione a 16 bit Banda F C Intervallo 32768 Hz Continuo 32768 Hz 50 msec. 8192 Hz 50 msec. 32768 Hz 5 msec. 256 Hz 800 msec. 8192 Hz 100 msec. 512 Hz 250 msec. 16384 Hz 15 msec. Valori ricavati da: Recommendation for the Practice of Clinical Neurophysiology: Guidelines of the International Federation of Clinical Neurophysiology : 2nd revised and enlarged edition. Supplement 52 to Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. Edited by G. DEUSCHL and A. EISEN - Elsevier
HF filtri
HF filtri CMAP Mediano 3 Hz - 10k 3 Hz - 3k 3 Hz - 1k 3.7 ms 3.5 ms 3.4 ms
HF filtri: ridurre il rumore. Compromesso
LF filtri CMAP 6.1 2 Hz - 10k 5.6 10 Hz - 10k 3.2 100 Hz - 10k mv
LF filtri SNAP 3.4 ms 3.1 ms