Charakteristiky biosignálů

Biosignály chápeme jako jakékoli signály, které lze v lidském organismu změřit. Ať už se jedná o signály, které jsou funkcí samotného organismu, či reakce na určitý podnět (např. rentgen, ultrazvuk).

Biosignály lze dělit podle různých kritérií.

a) podle vzniku
Pasivní biosignály: jsou založeny na principu interakce dodaného signálu s organismem. V tomto případě sledujeme zpravidla míru zmenšení vyslaného signálu. Nutno však rozlišit, zda je přijatý signál odpovědí evokovanou, nebo jestli je výsledkem určité provokace. Evokované signály jsou většinou fyziologickou odpovědí zdravého organismu, případná patologie se projeví absencí nebo zkreslením. Princip provokace spočívá ve vyslání signálu, který vyvolá v organismu podmínky pro patologické jevy, které bychom u zdravého organismu nezaznamenali.
Aktivní biosignály: zdrojem energie je sám organismus, lze je tedy měřit pasivně. Nejčastěji souvisí s přesunem elektrického náboje (např. nervové buňky), může se ale jednat i o energii mechanickou (např. tlak v krevním řečišti).

b) podle fyzikální podstaty
Elektrické biosignály: jsou výsledkem elektrochemických pochodů uvnitř buňky či mezi buňkami. Změny v potenciálech lze měřit pomocí elektrod umístěných na povrchu orgánu nebo na povrchu organismu. Příkladem jsou signály jako EKG, EEG a další.
Neelektrické biosignály: jsou založené na hydrodynamických, mechanických, akustických, termických, optických nebo chemických vlastnostech vyšetřovaného objektu. Mezi nejběžněji využívaná vyšetření tohoto typu patří zjišťování a monitorování krevního tlaku nebo teploty organismu. Do této kategorie se také řadí auskultace – vyšetření poslechem (např. Fonendoskop) a perkuse – vyšetření poklepem na základě resonančních vlastností vyšetřované struktury.

c) podle rozměru signálu
Jednorozměrné biosignály: jedná se v podstatě o časovou posloupnost hodnot sledovaného biosignálu (např. teplotní průběh) nebo o časovou posloupnost vektorů naměřených hodnot (např. EKG- trojice hodnot z končetinových svodů, základní číselné údaje o pacientovi).
Dvojrozměrné biosignály: jedná se o řadu hodnot získanou v jednom čase na předem stanoveném dvojrozměrném místě. Výsledkem jsou většinou obrazová data (rentgenový snímek, fotografie). Mezi přístroje umožňující zisk dvojrozměrných signálů patří CT, ultrazvuk, rentgen a další.
Trojrozměrné biosignály: jedná se o biosignál změřený s ohledem na prostorové rozložení jeho zdrojů. Setkáváme se s nimi u 3D ultrazvuku či CT.

d) podle místa vzniku (biosignály jsou hierarchicky uspořádány podle oblasti vzniku a svého působení, můžeme je tedy rozdělit do jednotlivých úrovní)
Subcelulární – sledující děje uvnitř buňky (např. Pohyb iontů)
Celulární – signály mezi jednotlivými buňkami (např. Přenos akčních potenciálů)
Subsystém – soubor určitých buněk se společnou nebo na sobě závislou funkcí (např. MUP – vyšetření funkčního propojení v okruhu motorické jednotky)
Orgán – záznam sumačních potenciálů určitého orgánu (srdce, mozek)
Celý organismus – sledování organismu jako celku (např. Stabilometrie – diagnostika stability vzpřímeného postoje)