Signaalinkäsittelyllä on keskeinen rooli lääkinnällisissä laitteissa, sillä se mahdollistaa biologisten signaalien tarkan mittauksen, analysoinnin ja tulkinnan. Se sisältää tekniikoita melun suodattamiseksi, signaalin laadun parantamiseksi ja merkityksellisen tiedon saamiseksi diagnoosia ja seurantaa varten.

Lääkinnälliset laitteet tallentavat usein signaaleja, kuten EKG:tä, EEG:ää tai verenpainetta. Nämä signaalit ovat tyypillisesti heikkoja ja melun saastuttamia. Signaalien käsittelytekniikat auttavat parantamaan tietojen selkeyttä ja käytettävyyttä.

Yleiset tekniikat

Useita tekniikoita käytetään lääketieteellisen signaalin käsittelyssä:

  • Ei-toivottu melu poistetaan käyttämällä matalan pass-, korkea- tai kaistan-pass-suodattimia.
  • Lisää signaalin voimakkuutta parempaan analyysiin.
  • Näyte:[ muuttaa jatkuva signaalit erillisiksi tietopisteiksi.
  • Nelikertainen muunnos: [ Analysoi signaalien taajuuskomponentit.
  • Wavelet Transform: tarjoaa aika-taajuusanalyysin ei-stationaarisille signaaleja.

Käytännön laskelmat

Signaalinkäsittelyn laskentaan liittyy usein parametrien, kuten signaalin ja äänen välisen suhteen (SNR), katkaisutaajuuksien ja näytteenottonopeuksien, määrittämistä. Esimerkiksi suodattimen suunnittelua varten katkaisutaajuus (f c) voidaan laskea halutun taajuusalueen perusteella:

]f c = (f high + f low) / 2

Jos f high ja f low[ ovat ylä- ja alataajuusrajat. Asianmukaisen näytteenottotiheyden varmistaminen Nyquist-lauseen mukaisesti on myös olennaista:

]Näyttönopeus ≥ 2 × suurin taajuus