Digitalizzazione EMG: Valori Tipici
Tipo Segnale
Ampiezza
EMG ad Ago
0.1 – 20 mV
25600 V
0.39 V/digit
2 – 10000 Hz
32768 Hz
Continuo
VCM
0.1 – 20 mV
25600 V
0.39 V/digit
2 – 10000 Hz
32768 Hz
50 msec.
VCS
1-100 V
3200 V
48.8 nV/digit
5 – 2000 Hz
8192 Hz
50 msec.
0.5 – 10 mV
25600  V
0.39 V/digit
500 – 5000 Hz
32768 Hz
5 msec.
P300
10-40 V
1600 V
24.4 nV/digit
0.16-100 Hz
256 Hz
800 msec.
PES
2-10 V
1600 V
24.4 nV/digit
3-2000 Hz
8192 Hz
100 msec.
PEV
5-20 V
1600 V
24.4 nV/digit
1-200 Hz
512 Hz
250 msec.
0.2 – 1 V
800 V
12.2 nV/digit
3 – 3000 Hz
16384 Hz
15 msec.
Singola Fibra
PEATC
VIN
Risoluzione
Banda
FC
Intervallo
Calcoli effettuati con Quantizzazione a 16 bit
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.
RE
LA
SI
DO
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.
RE
LA
SI
DO
RE
SI
LA
LA
DO
Filtri
• 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.
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  ]
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
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
Roll Off
Slope
HF Cutoff
Banda
passante
Digitalizzazione EMG: Valori Tipici
Tipo Segnale
Ampiezza
EMG ad Ago
0.1 – 20 mV
25600 V
0.39 V/digit
2 – 10000 Hz
32768 Hz
Continuo
VCM
0.1 – 20 mV
25600 V
0.39 V/digit
2 – 10000 Hz
32768 Hz
50 msec.
VCS
1-100 V
3200 V
48.8 nV/digit
5 – 2000 Hz
8192 Hz
50 msec.
0.5 – 10 mV
25600  V
0.39 V/digit
500 – 5000 Hz
32768 Hz
5 msec.
P300
10-40 V
1600 V
24.4 nV/digit
0.16-100 Hz
256 Hz
800 msec.
PES
2-10 V
1600 V
24.4 nV/digit
3-2000 Hz
8192 Hz
100 msec.
PEV
5-20 V
1600 V
24.4 nV/digit
1-200 Hz
512 Hz
250 msec.
0.2 – 1 V
800 V
12.2 nV/digit
3 – 3000 Hz
16384 Hz
15 msec.
Singola Fibra
PEATC
VIN
Risoluzione
Banda
FC
Intervallo
Calcoli effettuati con Quantizzazione a 16 bit
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