1

CURSUL 8 PRELUCRAREA SEMNALELOR BIOLOGICE NEPERIODICE

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

• b) ELEMENTE TRANZITORII

• COMPLEXE VARF-UNDA (patologice)

• ARTEFACTE: clipit, ECG, EMG etc

• c) TIPURI DE INREGISTRARI

• SEMNAL SPONTAN

– IN VEGHE

– IN SOMN

• POTENTIALE EVOCATE

1.2. CLASIFICAREA METODELOR DE ANALIZA

a) METODE ELEMENTARE

• TEMPORALE

• FRECVENTIALE

• PARAMETRICE

b) METODE INTEGRATIVE

• PATTERN RECOGNITION

• ANALIZA SINTACTICA

c) POTENTIALE EVOCATE

2

1.3. ANALIZA TEMPORALA

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

• b) ANALIZA INTERVALELOR trecere de nivel: “zero crossing”

• c) AMPLITUDINE / INTERVAL - arii

• d) ANALIZA SECVENTIALA - varf-varf

• e) FUNCTIA DE CORELATIE

– arata originea potentialelor - prin intarziere

– inter-corelatie si auto-corelatie

1.4. ANALIZA FRECVENTIALA

• a) REPREZENTAREA SEMNALELOR:

– TEMPORAL

Ampl = f (timp)

– FRECVENTIAL (spectru)

Ampl = f (frecv)

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/DT)

• d) CONSTANTA DE TIMP

3

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:

A) perioada de esantionare (in ms)

B) Frecventa maxima in spectru

C) Rezolutia spectrala

D) Numarul treptelor de amplitudine

E) Precizia de citire (valoarea unei cuante, cati mV corespund unui bit)

• g) DETECTIA FENOMENELOR TRANZITORII

• CONTRIBUTIA SPIKE-urilor IN SPECTRU

• METODA FERESTREI MOBILE (BERG)

• 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

1.5. ANALIZA PARAMETRICA

• a) PARAMETRII STOCHASTICI NUMARUL SI INTENSITATEA, VARFURILOR PARAMETRII STATISTICI (media,d.s.)

• b) PARAMETRII HJORTH;ACTIVITATE - amplitudine ,MOBILITATE - frecventa (derivate)COMPLEXITATE - variatia frecventei (derivata II)

• 1.7. ANALIZA SINTACTICA EPOCI SCURTE (nestationaritate) ETICHETE PE EPOCI

• SEMNAL = SECVENTA DE ETICHETE = PROPOZITIE

•

4

• 1.8. MAPPING EEG

• 16-108 ELECTROZI

• METODE DE INTERPOLARE

• TIPURI DE HARTI:AMPLITUDINI / PUTERE FRECVENTE PARAMETRII HJORTH

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

c) DETECTIA POTENTALELOR EVOCAT

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

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

5

• 2.1. INVESTIGATII NEUROMUSCULARE EMG (electro-miografie),VCN (viteza de conducere nervoasa)

• 2.2. INVESTIGATII RESPIRATORII SPIROGRAFIE ,TESTE DE VENTILATIE

• 2.3. TESTE DE EFFORT SEMNAL MULTIPLU RECUPERARI

• 2.4. PLETISMOGRAFIE SEMNAL MULTIPLU INVESTIGATIE COMPLEXA

• 2.5. EXPLORARI CARDIOVASCULARE

– FONOCARDIOGRAFIE

– REOGRAFIE

– Sisteme HOLTER

• 2.6. INVESTIGAREA ORGANELOR DE SIMT RETINOGRAME AUDIOGRAME

• 2.7. ULTRASONOGRAFIE

– a) SEMNALE ECOGRAFICE

• SISTEME : A, B, M

• ECOCARDIOGRAFIE

• ULTRASONOGRAFIE FETALA

– b) SEMNALE DOPPLER

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