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

• 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.

LA

DOSI

RE

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.

LA

DOSI

RE

LA

SI

RE

LA

DO

• 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

spettro di frequenze di un segnale

Filtro passa alto (Low Filter)

Filtro passa basso (High Filter)

Banda passante

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

• Il filtro arresta banda (es. Notch) blocca/attenua una determinata banda di frequenza (50-60Hz)

ALT

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)

FiltriLF Cutoff HF Cutoff

Banda passante

Roll OffSlope

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.

Edited by G. DEUSCHL and A. EISEN - ElsevierEdited by G. DEUSCHL and A. EISEN - Elsevier

HF filtri

HF filtri CMAP Mediano

3 Hz - 10k

3 Hz - 3k

3 Hz - 1k

3.5 ms

3.4 ms

3.7 ms

HF filtri: ridurre il rumore. Compromesso

LF filtri

2 Hz - 10k

10 Hz - 10k

100 Hz - 10k

6.1

5.6

3.2

mV

CMAP

LF filtri SNAP

3.1 ms

3.4 ms