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, specifickou absorbci popřípadě odraz vyslaného signálu.
Aktivní biosignály: zdrojem energie je sám organismus, k jejich měření stačí pouhé snímání bez potřeby dalších zdrojů. 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 organismu (hovoříme o plošných elektrodách). Dále můžeme použít elektrody jehlové, které se vbodávají přímo do svalů. 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, EMG - elektromyografie)
Orgán – záznam sumačních potenciálů určitého orgánu (např.: EEG - elektroencefalografie, EKG - elektrokardiografie)
Celý organismus – sledování organismu jako celku (např. stabilometrie – diagnostika stability vzpřímeného postoje)

Dále lze biosignály dělit podle příslušnosti k oborům – např.: kardiologické ( EKG), neurologické (EEG), porodnické (FEKG), oftalmologické (ERG) nebo podle vyšetřovaných orgánů - např.: EGG - svalovina žaludku a střeva, ECoG - mozková kůra, ERG - oční sítnice.

Odkazy

Zdroj

Biosignály z pohledu biofyziky Biosignály: Druhy