Nel corso della medicina moderna, il monitoraggio dei parametri biologici ha assunto un ruolo fondamentale nella prevenzione e cura di condizioni patologiche, nella diagnosi di malattie, nella supervisione della salute del paziente durante interventi chirurgici. Al giorno d’oggi, il concetto di monitoraggio biomedico si sta largamente diffondendo anche ad un pubblico più ampio, al di fuori di quello strettamente sanitario, grazie all’introduzione di dispositivi indossabili, come Smartwatch o fasce dotate di sensori, in grado di fornire informazioni su battito cardiaco, saturazione e attività respiratoria. Una continua e precisa valutazione delle condizioni fisiologiche ha permesso nel corso degli anni di affinare le tecniche di acquisizione di segnali biologici, come quelli elettrocardiografici (ECG), elettroencefalografici (EEG) ed elettromiografici (EMG). Tali segnali sono di natura debole e suscettibile al rumore: è quindi necessario progettare sistemi elettronici in grado di aumentarne l’ampiezza, tramite un processo di amplificazione, e selezionarne le frequenze di interesse, tramite un filtraggio delle onde rilevate. La seguente trattazione si concentra sulle tecniche di pre-amplificazione di strumentazioni biomediche che sfruttano elettrodi unipolari e/o bipolari per l’acquisizione di biosegnali, soffermandosi sulle caratteristiche che deve avere una buona apparecchiatura di acquisizione. Verranno inoltre analizzati metodi di filtraggio dei segnali tramite filtri di varia natura, quali passa-basso, passa-alto, passa-banda, e filtri notch (anche detti elimina-banda), includendo alcuni casi studio e applicazioni di uso comune. L’obiettivo di questo scritto è evidenziare quanto sia di fondamentale importanza elaborare correttamente un segnale, tramite tecniche di stampo elettronico, al fine di creare un accurato quadro medico per la salute dell’uomo.
Sistemi Elettronici per Acquisizione di Segnali Biologici
ABDALLA, AMIRA
2023/2024
Abstract
Nel corso della medicina moderna, il monitoraggio dei parametri biologici ha assunto un ruolo fondamentale nella prevenzione e cura di condizioni patologiche, nella diagnosi di malattie, nella supervisione della salute del paziente durante interventi chirurgici. Al giorno d’oggi, il concetto di monitoraggio biomedico si sta largamente diffondendo anche ad un pubblico più ampio, al di fuori di quello strettamente sanitario, grazie all’introduzione di dispositivi indossabili, come Smartwatch o fasce dotate di sensori, in grado di fornire informazioni su battito cardiaco, saturazione e attività respiratoria. Una continua e precisa valutazione delle condizioni fisiologiche ha permesso nel corso degli anni di affinare le tecniche di acquisizione di segnali biologici, come quelli elettrocardiografici (ECG), elettroencefalografici (EEG) ed elettromiografici (EMG). Tali segnali sono di natura debole e suscettibile al rumore: è quindi necessario progettare sistemi elettronici in grado di aumentarne l’ampiezza, tramite un processo di amplificazione, e selezionarne le frequenze di interesse, tramite un filtraggio delle onde rilevate. La seguente trattazione si concentra sulle tecniche di pre-amplificazione di strumentazioni biomediche che sfruttano elettrodi unipolari e/o bipolari per l’acquisizione di biosegnali, soffermandosi sulle caratteristiche che deve avere una buona apparecchiatura di acquisizione. Verranno inoltre analizzati metodi di filtraggio dei segnali tramite filtri di varia natura, quali passa-basso, passa-alto, passa-banda, e filtri notch (anche detti elimina-banda), includendo alcuni casi studio e applicazioni di uso comune. L’obiettivo di questo scritto è evidenziare quanto sia di fondamentale importanza elaborare correttamente un segnale, tramite tecniche di stampo elettronico, al fine di creare un accurato quadro medico per la salute dell’uomo.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/71755