Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

TIP ELEKTRONİĞİ Yrd. Doç. Dr. Mustafa Zahid YILDIZ.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "TIP ELEKTRONİĞİ Yrd. Doç. Dr. Mustafa Zahid YILDIZ."— Sunum transkripti:

1

2 TIP ELEKTRONİĞİ Yrd. Doç. Dr. Mustafa Zahid YILDIZ

3 2 Giriş Tıp Elektroniği, canlı sistemlerle ilgili çeşitli parametrelerin algılanması ve değerlendirilmesi amacıyla kullanılan tüm elektronik teknoloji ve yöntemleri kapsayan bilim dalıdır. Böyle bir amaçla kullanılan bir ölçme düzeni, ölçme cihazı ve üzerinde ölçüm yapılan obje olarak iki kısımdan oluşur. Enstrumantasyon açısından bakıldığında obje, tümüyle insan veya insandan alınan bir doku örneği olabilir. Dinamik örneklemede, fizyolojik parametreler insan vücudundan dönüştürücüler yardımıyla algılanır ve hemen değerlendirilir. Statik örneklemede, parametreler, canlı sistemden alınmış doku örneklerinden elde edilir. Ölçme düzeni Obje Ölçme sistemi Statik örnekleme Dinamik örnekleme Ölçüm için yapılan örnekleme 1

4 3 Örnekler (Biyomühendislik) Biyomühendislik alandaki çalışmalar vücut fonksiyonlarının daha iyi anlaşılmasını amaçlamaktadır ve araştırmaya dönüktür. Bu çalışmalar genellikle çeşitli ölçümlerin yapılması ve elde edilen verilerin ileri matematik yöntemleriyle değerlendirilmesi şeklindedir. Canlıları oluşturan organlar çeşitli fonksiyonlarını gerçekleştirirken bazı işaretler üretirler. Vücut içindeki çeşitli olayların anlaşılabilmesi için bu işaretlerin kaynağı olan fizyolojik yapının çok iyi bilinmesi gereklidir. Ayrıca, işaretlerin değişimlerinin ve birbirleriyle olan ilişkilerin de incelenmesi gerekmektedir. Bu alandaki çalışmalara şu örnekler verilebilir: – Biyolojik organların fiziksel yapıları ve onların canlı organizmalarla ilişkileri üzerinde temel araştırmalar; – Kalp, kaslar ve beyin tarafından üretilen elektriksel işaretler için şekil tanıma; – Organ ve hücre düzeyinde insana ait regülasyon ve kontrol sistemlerinin incelenmesi; – Radyasyon tedavisinin planlanması; – Kardiovasküler (kalp ve dolaşım sistemi), solunum, sindirim ve endokrin sistemlerinin modellenmesi ve simülasyonu; – Beyin fonksiyonlarının anlaşılması konusunda temel araştırmalar. 1

5 4 Örnekler (Medikal Mühendislik) Medikal Mühendislik alanındaki çalışmalar daha ziyade endüstriye dönük olup teşhis, tedavi ve prostetik düzenlerin tasarım ve gerçeklenmesi ile ilgilidir. Bu alandaki çalışmalara şu örnekler verilebilir: – Kimya laboratuvarlarında kullanılan kan ve idrar analizörleri gibi teşhis cihazlarının günün en ileri elektronik teknoloji ve tasarım yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmesi; – Biyolojik işaretlerin hastalardan alınması ve izlenmesi ile ilgili mikroelektronik yaşam ve monitör sistemlerinin gerçekleştirilmesi; – İç organların X ışınlarıyla gözlenmesi; – Radyoaktif ve ultrasonik gözlem cihazlarının gerçekleştirilmesi; – Kalp-akciğer makinası gibi tedavi cihazlarının gerçekleştirilmesi; – Respiratörler (solunum cihazları), uyarıcılar, defibrilatörler, radyasyon tedavi cihazları; – Takma organlar, "pacemaker"lar (kalp ritmini düzenleme cihazları), yapay kalp kapakçıkları, yapay kalça ve eklemler, yapay böbrek ve benzerinin gerçekleştirilmesi; – Kör ve sağırlar için algılama düzenlerinin gerçekleştirilmesi. 1

6 5 Örnekler (Klinik Mühendisliği) Klinik Mühendisliği alanındaki çalışmalar çok hızlı bir gelişim göstermektedir. Klinik Mühendisi, klinik ekibin bir parçasını oluşturmaktadır. Klinik Mühendislerinin görevleri şöyle özetlenebilir: – Problemlerin tanımında, cihazların seçiminde ve kontrolünde hastahane personeline yardımcı olmak; – Ticari olarak bulunmayan amaçlı elektronik cihazları gerçeklemek; – Cihazların performans kontrolü ve kalibrasyonu için yöntemler geliştirmek; – Emniyet standartlarını belirlemek ve bu konuda danışmanlık yapmak; – Hayat destekleme sistemlerini idare etmek; – Hastahanelerde kullanılmaya başlayan bilgisayar ve otomasyon merkezlerinin sorumluluğunu almak. 1

7 6 Tıbbi Cihazların Gelişimi Medikal cihazlar alanındaki çalışmalar 19. yüzyıla kadar uzanmaktadır. Örneğin elektrokardiografi, Einthoven tarafından 19. asrın sonlarına doğru geliştirilmiştir. Bu alandaki çalışmaların II. Dünya savaşının sonuna kadar oldukça yavaş bir tempoda geliştiği görülmektedir. Savaşın bitiminde kuvvetlendirici, kaydedici gibi çeşitli elektronik cihazların çok sayıda elde kalmış olması, mühendis ve teknisyenleri bu cihazları medikal amaçlarla kullanılması alanına yöneltmiştir. 1950'li yıllarda bu alandaki çalışmalar, genellikle başka amaçlar için gerçekleştirilmiş bu cihazlar üzerinde bazı değişiklikler yaparak medikal alanda kullanılabilir bir hale getirmek üzerinde yoğunlaşmıştır. Fakat bu cihazlar yardımıyla elde edilen ölçümlerin tatminkâr olmadığı anlaşılmış ve böylece fizyolojik parametrelerin, fiziksel parametreler gibi ölçülemeyeceği gerçeği açık bir şekilde öğrenilmiştir. Bu alandaki çalışmalara özellikle NASA (National Aeronatics and Space Administration)'daki çalışmaların önemli katkıları oldu. Mercury, Gemini ve Apolla programları astronotların uzay uçuşları esnasında fizyolojik parametrelerinin sağlıklı bir şekilde izlenmesini gerektiriyordu. Bu nedenle, bu alandaki cihaz ve sistemler üzerindeki çalışmalar yoğunlaştırıldı. Önemli ölçüde mali olanaklar bu alandaki çalışmalara aktarıldı; üniversite ve hastane araştırma ünitelerine bu alandaki çalışmalar için büyük mali destekler sağlandı. 1

8 7 Fizyoloji Canlılarda vücut fonksiyonlarını inceleyen bilim dalına Fizyoloji denir. Fizyoloji, bu incelemeleri yaparken Fizik ve Kimya bilimlerinden yararlanır. Fiziksel metotların canlı organizmaya uygulanması Biyofizik, Kimyasal metotların uygulanması ise Biyokimya Bilim dallarını meydana getirir. Günümüzde Fizyoloji bilimi, Fizik ve Matematik bilimlerinin geniş ölçüdeki katkılarıyla biyolojik olayların moleküler seviyedeki temel prensiplerini de incelemektedir. a) Morfoloji : Canlıların biçim ve şekillerini anlatır. Morfolojide araştırmaların gözle veya mikroskopla yapılmalarına göre Anatomi ve Histoloji olarak ikiye ayrılır. b) Fizyoloji : Canlıların işleyişini, yani organların görevlerini, birbirleriyle ilişkilerini inceler. Vücudun normal çalışmasıyla ilgili parametrelere Fizyolojik Parametre veya Fizyolojik İşaret denir. Fizyoloji dört ana dala ayrılır:  1. Genel Fizyoloji.  2. Özel Fizyoloji (İnsan Fizyolojisi bu gruptadır)  3. Karşılaştırmalı Fizyoloji,  4. Uygulamalı Fizyoloji (Klinikte kullanılan Fizyolojidir). FizyolojiMorfoloji Biyoloji 1

9 8 Canlı bir insandan alınan ölçümlerle, incelenen olay arasındaki ilişkiyi kurabilmek için olaya ait Fizyolojik sistem üzerinde bilgi sahibi olmak ve üzerinde ölçme yapmak gerekir. İnsan organizasyonu hiyararjisinin çeşitli seviyelerinde ölçümler yapılabilir. Örneğin insanı bir bütün olarak alırsak, bu sistemin giriş ve çıkış büyüklüklerinden bazılarını Şekil (l.2)'de olduğu gibi gösterebiliriz. Bu giriş ve çıkış büyüklüklerinin bir kısmına ölçüm amacıyla kolayca ulaşılabilmesine karşın, bazılarının (davranış vs) nicel olarak ölçülmesi çok zordur. Organizasyon hiyerarşisinde bir sonraki sırayı vücudun temel Fizyolojik sistemleri oluşturur (sinir, solunum, kalp ve dolaşım sistemleri gibi). İnsanın bir bütün olarak kendi çevresi ile haberleşmesine benzer olarak bu temel sistemler, hem kendi aralarında ve hemde dış çevreyle haberleşerek yaşamlarını sürdürürler. Bu çoklu seviyeli kontrol ve haberleşme, sistemlerin özgün olarak incelenmesini engeller. Şekil (1.2) Bir sistem olarak insanın giriş ve çıkış büyüklükleri GİRİŞÇIKIŞ Konuşma Davranış Görünüş Verilen hava Vücut hareketi Sıvı atık maddeler Katı atık maddeler Görme Duyma Koklama Tatma Dokunma Alınan hava Alınan sıvı Alınan gıda 1

10 9 Mühendislikte karakteristikleri bilinmeyen bir sistem genellikle bir dört uçlu (siyah kutu) olarak gösterilir. Böyle bir sistemin analizinde amaçlanan, bu kutunun iç fonksiyonlarını belirleyecek şekilde giriş çıkış bağıntılar dizisi elde etmektir. Bu amaçla sistemin girişine belli işaretler uygulanır. Yaşayan organizma, özellikle insan, düşünülebilecek en karmaşık sistemlerden biridir. Bu sistemde elektrik, mekanik, akustik, termal, kimyasal, optik, hidrolik, pnömatik ve diğer bir çok alt sistemlerin birbirleriyle etkileşim halinde fonksiyonlarını sürdürdüğünü biliyoruz. Bu sistemde aynı zamanda güçlü bir bilgi değerlendirme, çeşitli tipte haberleşme ve çok çeşitli kontrol alt sistemleri de bulunmaktadır. Bu sistemin giriş-çıkış bağıntıları, sistemin deterministik olmadığını gösterir. Bu sonuç böyle bir sistemin incelenmesini daha da zor bir duruma sokar. Öte yandan, ölçülecek büyüklüklerin çoğu için ölçme sistemine doğrudan doğruya kolay bir bağlantı yapmak mümkün değildir. Bunun anlamı bazı büyüklüklerin ölçülmesi mümkün değildir. Bu büyüklüklerin belirlenebilmesi ancak daha az doğrulukla sonuç veren ikincil yöntemlerin kullanılmasını gerekli kılar. Ölçme düzeninin kendisi durumu daha da karmaşık bir hale getirir. Ölçme sisteminin objeye uygulanması sonucu obje doğal koşullardan ayrılmaktadır. Ölçme işlemi, hastaya hiçbir şekilde yaşam bakımından tehlikeli olmamalıdır. Acı, rahatsızlık ve diğer arzu edilmeyen durumlar oluşturmamalıdır. Bu kısıtlamaların anlamı açıktır. Canlı olmayan objeler üzerinde uygulanan ölçme yöntemleri aynen insanlara uygulanamaz. Bu güçlükler nedeniyle ilk bakışta yaşayan organizmaya (canlı siyah kutu) ait büyüklüklerin ölçülmesi ve analiz edilmesi mühendislik açısından imkansız gibi görünebilir. Fakat insan vücuduna ait bağıntıların ölçülmesi ve analiz edilmesi alanında çalışan kimseler bu sorunu çözmek zorundadırlar. Biyomedikal Mühendisliği alanında çalışanların görevi, tıp alanında çalışan personele, canlı insana ait büyüklüklerin anlamlı ve güvenilebilir şekilde elde edilmesini sağlamaktır. 1

11 10 İnsan-Enstrumantasyon Sistemi Ölçülen büyüklüklerin gerçek büyüklükleri gösterebilmesi için yaşayan organizmanın iç yapısı ve özellikleri, ölçme sisteminin tasarımı ve uygulanması sırasında nazara alınmalıdır. Üzerinde ölçüm yapılan insan organizmasıyla (obje) ölçümü yapan ölçme sistemi, birlikte, İnsan- Enstrumantasyon Sistemini oluştururlar. Bir insan-enstrumantasyon sisteminin blok diagramı Şekil (1.3)'de gösterilmiştir.  a) Subje: Üzerinde ölçüm yapılan canlı organizma.  b) Uyarıcı: Bazen, bir dış uyarıcıya (ışık, ses vs) karşı gösterilen tepkinin ölçülmesi gerekir.  c) Dönüştürücü: Ölçülecek büyüklüğü (sıcaklık, biyolojik işaret vs) elektriksel büyüklüğe çevirirler.  d) İşaret işleme: Ölçülen işaret anlaşılır ve yorumlanabilir şekle getirilir.  e) Görüntüleme: İşaret ve parametreler; monitor, gösterge, yazıcı gibi cihazlarla gözlenir duruma getirilir.  f) Kaydetme, gönderme: Daha sonra kullanılmak için saklanır veya merkeze iletilir. Şekil (1.3) İnsan-enstrumantasyon sistemi İnsan Uyarıcı Dönüştürücü Kontrol (geribesleme) İşaret işleme Görüntüleme Kaydetme, veri işleme, veri gönderme Dönüştürücü 1

12

13 Genel Medikal Enstrümantasyon Sistemi Measurand (e.g. blood pressure, ECG potential, etc.) Sensing Element Signal Processing Output Display Sensörler / Algılayıcılar: Elektrotlar, basınç dönüştürücüleri. Enstrümantasyon : yükselticiler, filtreler, sinyal koşullandırıcı … Mikroişlemciler, telemetri, internet arayüzleri PROJE: Kablosuz nabız ölçüm cihazı

14 Figure 1.3 A typical measurement system uses sensors to measure the variable, has signal processing and display, and may provide feedback. ÖLÇÜM SİSTEMLERİNDE GERİ BESLEME

15 Figure 1.4 (a) Without the clinician, the patient may be operating in an ineffective closed loop system. (b) The clinician provides knowledge to provide an effective closed loop system. (a)(b)

16 15 uİşaret : Bilgi taşıyan, zamana göre değişen veya değişmeyen büyüklüklerdir. uBiyolojik İşaret : Canlı vücudundan elektrotlar veya dönüştürücüler aracılığıyla algılanan, elektrik kökenli olan veya elektrik kökenli olmayan işaretlerdir. Biyolojik İşaretler Biyolojik işaretler °C Biyolojik İşaretler Elektrik kökenli olanlar Elektrik kökenli olmayanlar EKG : EMG : EEG : Kan basıncı : Kalp sesleri : Vücut sıcaklığı : 2

17 16 Elektrik Kökenli Biyolojik İşaretlerin Özellikleri : *Elektrotlar aracılığıyla canlı vücudundan algılanırlar, yalıtım önemlidir, *Genlikleri küçüktür; *100 µV ~ *1 mV, *Spektrumu alçak frekanslar bölgesindedir; *0,1 Hz ~ 2000 Hz, *Fark işareti şeklinde bulunurlar, *Gürültülü işaretlerdir; temel gürültü kaynakları: ortak mod şeklindeki 50 Hz’lik şebeke gürültüleri, fark işaret şeklinde bulunan diğer biyolojik işaret kaynakları ve elektronik eleman gürültüleri. Elektrik Kökenli Biyolojik İşaretler Biyolojik işaretlerin algılanması 2

18 17 sinyal  Elektro + kardiyo + gram ölçen cihaz  Elektro + kardiyo + graf Elektrik Kökenli Biyolojik İşaretler 2

19 18 Bazı Elektrik Kökenli Biyolojik İşaretler : *EKG : Elektro kardiyo gram :kardiyo  kalp *EMG : Elektro miyo gram :miyo  kas *EEG : Elektro ensefalo gram :ensefa  beyin *ENG : Elektro nöro gram :nöro  sinir *EGG : Elektro gastro gram :gastro  mide-barsak *ERG : Elektro retino gram :retino  retina *UP (“EP”) : Uyarılmış Potansiyeller :  beyinden *GP (“LP”) : Geç Potansiyeller :  kalpten Bazı elektrik kökenli biyolojik işaretler 2

20 19 Bazı Elektrik Kökenli Olmayan Biyolojik İşaretler : *Kan basıncı :basınç dönüştürücüsü, kalp ve dolaşım sisteminin *Kan akış hızı : elektromagnetik, ultrasonik, dolaşım sisteminin *Solunum hacmi :pletismograf, akciğerlerin *Kalp sesleri :kalp mikrofonu, kalp kapakçığının *Sıcaklık : sıcaklık dönüştürücüsü, vücudun veya organların *Deri direnci : değişken direnç dönüştürücüsü, derinin (“GSR”) *pH : pHmetre, kanın *PO 2 kimyasal dönüştürücüler, kanın ve havanın Elektrik Kökenli Olmayan Biyolojik İşaretler Bazı elektrik kökenli olmayan biyolojik işaretler 2

21 Öğrenci Projeleri Pulse-metre

22 Öğrenci Projeleri Mobil ECG (EKG)

23 Fizyolojik Sinyallerin Karakteristiği ParameterMeasurement Range Frequency Range Measurement Method Electrocardiogram (ECG) 0.5 – 4mV0.01 – 100HzSkin electrodes Electroencephalo- gram (EEG) 5 – 300  V DC – 150HzScalp electrodes Electromyogram (EMG) 0.1 – 5mVDC – 10KHzNeedle/skin electrodes Electrooculogram (EOG) 50 – 3500  V DC – 50HzContact electrodes Blood flow1 – 300mL/secDC – 20HzUltrasonic flowmeter Respiratory Rate2 – 50 breaths/min0.1 – 10HzStrain guage Body Temperature32 – 40 o CDC – 0.1HzThermistor/thermocouple

24 Sinyal + Gürültü Tüm ölçümler sinyal ve gürültü içerir. Sinyal kaynakları: -ECG, EEG, kan basıncı (blood pressure), sıcaklık ( temperature) Gürültü kaynakları: – Harici: 50 Hz, radyo frekansları (RF), manyetik alanlar… – Dahili: kas gürültüleri, hareket hataları, görz kırpma hatalarıt… Taken from

25 Sistem Blok Diyagramı Giriş Çıkış Transfer Fonksiyonu Accuracy, Precision (Doğruluk, Hassasiyet. Doğrusal, doğrusal olmayan. Tepki fonksiyonu(1 st, 2 nd order) Adım cevabı, geçici cevap. Kararlılık, sıcaklık cevabı. Gürültü ve girişim bastırma oranı. Sistem Özellikleri

26 Sistem Lineerliği Properties required for a linear system – If y 1 and y 2 are the responses to x 1 and x 2, respectively, then y 1 + y 2 is the response to x 1 + x 2 and Ky 1 is the response to Kx 1, where K is a constant. Linearity is necessary for a system that has a linear calibration curve. Linear System x1x1 y1y1 Linear System x2x2 y2y2 Linear System x 1 + x 2 y 1 + y 2 Linear System Kx 1 Ky 1

27 Dinamik Sistem ÖZellikleri General Form of Input-Output Relationship – Time-Domain – Transfer Function Most instruments are of zero, first or second order – n = 0,1, or 2; m = 0. Input is typically transient (step function), periodic (sinusoid), or random (bounded white noise)

28 Sıfır – Derece Sistem Zero-Order System Expression of the input-output relationship – Time-domain Relationship – Transfer Function Example – Linear potentiometer

29 Birinci – Derece Sistem First-Order System System contains a single energy-storage element Time-domain relationship Transfer Function Example – RC Low-pass or High-pass Filters

30 Basit Birinci-Dereceden Devreler Özellikler: zayıflama, gecikme, geçici cevap, frekans kaybı….Birinci dereceden sistem örnekleri…? x(t) - + y(t) - + Low-pass Filter x(t) - + y(t) - + High-pass Filter

31 İkinci-Dereceden Sistemler Second-order system can approximate higher-order systems Time-domain Relationship Transfer Function Example – Mechanical force-measuring instrument – Pressure transducer

32 Second-Order System Over-damped Critically-damped Under-damped

33 Medikal Enstrümantasyon katogorileri – İnvaziv, invaziv olmayan; harici, implant – Teşhis ve tedavi Örnekler – Damar içi Kateter; ECG elektrotları ve monitörler – Harici ve Dahili kalp pilleri, defibrilatörler. Örnek olaylar(tartışma, araştırma) – Sıcaklık ölçümü: civalı, elektronik, IR. – Kan basıncı: pressure cuff, arterial pressure – Analog ve digital stetoskop.

34 References Webster, JG (1998). Medical Instrumentation. John Wiley & Sons, Inc., New York, NY. Chapters 1 & 14. Nute, R (1998). Floating circuits: protection against electric shock. In Technically Speaking section of Product Safety Technical Committee Newsletter (online). –

35 DÖNÜŞTÜRÜCELER / ALGILAYICILAR / SENSÖRLER Endüstride kullanılan bir çok çeşit algılayıcılar (basınç, akış, sıcaklık) biyomedikal alanlarında kullanılmaya başlamıştır. Aşağıda tipik bir kan basıncı algılayıcısının özellikleri verilmiştir. SpecificationValue Pressure range–30 to +300 mmHg Overpressure without damage–400 to mmHg Maximum unbalance±75 mmHg Linearity and hysteresis± 2% of reading or ± 1 mmHg Risk current at 120 V 10  A Defibrillator withstand 360 J into 50 

36 DÖNÜŞTÜRÜCÜ ÖZELLİKLERİNİN ÖLÇÜM ÜZERİNE ETKİLERİ 1.Örnek Yüklenmesi: Dönüştürücü objeye bilgi gönderir. Dönüştürücü kendinden aldığı işarete işaret katmamalıdır. (Dönüştürücü ısındığında kendi ısısını katmamalı. Kimyasal etki, elektrotlardan metal zehirlenmesi olmamalı… 2.Çıkış Empedansı: Dönüştürücü çıkış epmedansı ile sistemin giriş empedansı uygun olmalı. Maksimum güç aktarımı için? 3.Sönüm: Fizyolojik olayı aslına bağlı olarak izlemeli. a. Kritik altı sönüm b. Kritik sönüm (Arzulanan dönüştürücü, ne hızlı ne de yavaş cevap verir. Giriş çıkışa anahtarlama hızı…) c. Kritik üstü sönüm 4. Frekans cevabı: Frekans cevabı fizyolojik işaretlerin sönüm miktarına bağlıdır. Bant geniliğine uygun kalmalı. Kaslarda oluşan üst eşik 10 kHz gibi… 5. Doğrusallık: Dönüştürücü çıkışının girişi nasıl izlediği…Girişteki x işareti k ile çarpılırsa çıkışta k ile çarpılmalı, işaretin özellği değişmemeli. 6. Dönüştürücü Gürültüsü: Fizyolojik gürültü, termal gürültü, elektromanyetik gürültü.

37 MeasurementRangeFrequency, HzMethod Blood flow1 to 300 mL/s0 to 20Electromagnetic or ultrasonic Blood pressure0 to 400 mmHg0 to 50Cuff or strain gage Cardiac output4 to 25 L/min0 to 20Fick, dye dilution Electrocardiography0.5 to 4 mV0.05 to 150Skin electrodes Electroencephalography 5 to 300  V 0.5 to 150Scalp electrodes Electromyography0.1 to 5 mV0 to 10000Needle electrodes Electroretinography 0 to 900  V 0 to 50Contact lens electrodes pH3 to 13 pH units0 to 1pH electrode pCO 2 40 to 100 mmHg0 to 2pCO 2 electrode pO2pO2 30 to 100 mmHg0 to 2pO 2 electrode Pneumotachography0 to 600 L/min0 to 40Pneumotachometer Respiratory rate 2 to 50 breaths/min 0.1 to 10Impedance Temperature32 to 40 °C0 to 0.1Thermistor Table 1.4 Common medical measurands.

38 Figure 1.6 A hysteresis loop. The output curve obtained when increasing the measurand is different from the output obtained when decreasing the measurand. HİSTERESİS

39 Figure 1.7 (a) A low-sensitivity sensor has low gain. (b) A high sensitivity sensor has high gain. (a)(b) DUYARLILIK

40 (a)(b) Figure 1.8 (a) Analog signals can have any amplitude value. (b) Digital signals have a limited number of amplitude values. ANALOG VE DİGİTAL SİNYALLER

41 BİYOENSTRÜMANTASYON-SİSTEM KARAKTERİSTİĞİ Figure 1.9 (a) An input signal which exceeds the dynamic range. (b) The resulting amplified signal is saturated at  1 V. (a) (b)

42 (a) (b) Figure 1.10 (a) An input signal without dc offset. (b) An input signal with dc offset.

43 Figure 1.11 Frequency response of the electrocardiograph.

44 (a)(b) Figure 1.12 (a) A linear system fits the equation y = mx + b. Note that all variables are italic. (b) A nonlinear system does not fit a straight line.

45 (a)(b) Figure 1.13 (a) Continuous signals have values at every instant of time. (b) Discrete- time signals are sampled periodically and do not provide values between these sampling times.

46 (a)(b) Figure 1.14 (a) Signals without noise are uncorrupted. (b) Interference superimposed on signals causes error. Frequency filters can be used to reduce noise and interference. HATA KAYNAKLARI

47 (a) Figure 1.15 (a) Original waveform. (b) An interfering input may shift the baseline. (c) A modifying input may change the gain. (b)(c)

48 (a)(b) Figure 1.16 Data points with (a) low precision and (b) high precision. HASSASİYET (Precision)

49 Figure 1.17 Data points with (a) low accuracy and (b) high accuracy. (a)(b) DOĞRULUK (Accuracy)

50 (a)(b) Figure 1.18 (a) The one-point calibration may miss nonlinearity. (b) The two-point calibration may also miss nonlinearity. KALİBRASYON (Calibration)

51 50 Biyolojik işaretler, insan vücudundaki, sinir sistemi, beyin, kalp ve kas gibi çeşitli organların faaliyetleri sırasında oluşurlar. Biyolojik işaretlerin temelini, hücrelerdeki elektrokimyasal olayların sonucunda oluşan aksiyon potansiyeli oluşturur. Bu akımlardan, elektrotlar yardımıyla algılanıp işaret işleme işlemlerinden geçirildikten sonra çeşitli hastalıklara tanı konmasında (teşhisinde) yararlanılmaktadır. Biyolojik işaretler, vücut içindeki karmaşık biyolojik yapıdan dışarıya kolay anlaşılabilir bilgi taşımazlar. Bunun için, elektrotlar yardımıyla algılanan bu işaretlerin işlenip yorumlanmaları gerekir. Biyolojik İşaretlerin Oluşumu 3

52 FDA Device Regulations Class I – General Controls – Required to perform registration, labeling, and good manufacturing practices and to report adverse effects Class II – Performance Standards – Required to prove “substantial equivalence” via the 510(k) process Class III – Pre-market Approval (PMA) – Requires extensive testing and expert scrutiny – PMA is necessary for devices used in supporting or sustaining human life

53


"TIP ELEKTRONİĞİ Yrd. Doç. Dr. Mustafa Zahid YILDIZ." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları