Mavzuning dolzarbligi

Sensorlar, kuchaytirgichlar va analog filtrlar
Biosignallar birinchi navbatda biologik muhitda, masalan, hujayra yoki teri yuzasida sensor yordamida aniqlanadi. Sensor jismoniy o'lchovni elektr chiqishiga aylantiradi va biologik tizimlar va elektr qayd asboblari o'rtasidagi interfeysni ta'minlaydi. Biosignallarning turi qaysi turdagi sensor ishlatilishini aniqlaydi. Masalan, EKG ionlarning harakatini aniqlaydigan tanaga biriktirilgan kumush-kumush xlorid (Ag-AgCl) interfeysiga ega elektrodlar bilan o'lchanadi. Arterial qon bosimi bosimdagi o'zgarishlarni aniqlaydigan sensor bilan o'lchanadi. Biologik signalni aniqlash uchun ishlatiladigan sensor o'lchagan signalning xossalari va xususiyatlariga salbiy ta'sir ko'rsatmasligi juda muhimdir.
Biosignal mos sensor bilan aniqlangandan so'ng, u odatda kuchaytiriladi va filtrlanadi. Operatsion kuchaytirgichlar (op-amp) asosan biosignalning amplitudasini yoki hajmini oshirish uchun ishlatiladi. Masalan, bioelektrik signallar ko'pincha zaifdir va bunday kuchaytirgichlar yordamida ularning amplitudasini ming martagacha oshirish kerak. Analog filtr shovqinni olib tashlash yoki sensordan kelib chiqadigan buzilishlarni qoplash uchun ishlatilishi mumkin. Biosignalni kuchaytirish va filtrlash ma'lumotlarni yig'ish tizimining apparat xususiyatlariga javob berish uchun zarur. Raqamli kompyuterda saqlashdan oldin signalni analogdan raqamliga o'tkazish bilan raqamlashtirishdan oldin uzluksiz signallarni ma'lum bir chastota diapazoni bilan cheklash kerak bo’ladi.
Analogdan raqamliga o'tkazish
Analog-raqamli (A/D) konvertorlar biologik signallarni uzluksiz analog to'lqin shakllaridan raqamli ketma-ketlikka aylantirish uchun ishlatiladi. Analog-raqamli konvertor kompyuter tomonidan boshqariladigan voltmetr bo'lib, u kirish analog signalini o'lchaydi va uning chiqishi sifatida signalning raqamli ko'rinishini beradi. Datchik tomonidan dastlab aniqlangan va keyinchalik kuchaytirilgan va filtrlangan analog to'lqin shakli uzluksiz signaldir.

1.12-rasm. Analog-raqamli konvertor ishlash prinsipi
A/D konvertori uzluksiz analog signalni diskret raqamli signalga aylantiradi. Diskret signal raqamli kompyuterda osongina saqlanishi va qayta ishlanishi mumkin bo'lgan raqamlar ketma-ketligidan iborat. A/D konvertatsiyasi birinchi navbatda muhim ahamiyatga ega, chunki biosignallarni saqlash va tahlil qilish tobora kompyuterga asoslangan bo'lib bormoqda.
Analog biologik signalning raqamli konvertatsiyasi asl signalning aniq nusxasini yaratmaydi. Diskret, raqamli signal - bu belgilangan vaqt oralig'ida asl signalning amplituda darajasini qayta-qayta tanlab olish yo'li bilan hosil bo'ladigan dastlabki analog signalning raqamli yaqinlashuvidir. Natijada, asl analog signal raqamlar ketma-ketligi, ya'ni raqamli signal sifatida ifodalanadi.
Hosil bo’lgan raqamli signallarni qayta ishlashning ko’plab usullari mavjud. Bioelektrik signallar va ularni qayta ishlash usullariga quyidagilar yorqin misol bo’ladi: elektromiyografiya (EMG), elektokardiogramma(EKG), elektronevrografiya (ENoG), elektrogastrografiya (EGG), elektrookulografiya (EOG), elektroretinografiya (ERG), fotopletizmografiya (PPG) va elektroensofalografiya (EEG).
Bioelektrik signallarni tahlil qilish juda qiyin vazifadir, chunki ularning barchasida turli xil buzilishlar va artefaktlarning paydo bo'lishini kuzatish mumkin. Signallarni qayta ishlashning murakkab usullaridan foydalanish ushbu signallarning sifatini yaxshilashi va ularni turli diagnostika maqsadlari uchun yanada moslashtirishi mumkin.