Medical instrumentation tentti

What is the difference between active and passive filters?

Aktiiviset suotimet käyttävät vahvistimia (esim. operaatiovahvistimia), kun taas passiiviset suotimet koostuvat vain vastuksista, kondensaattoreista ja keloista.

What is EEG?

EEG (elektroenkefalografia) mittaa aivojen sähköistä toimintaa pään pinnalle asetettujen elektrodien avulla.

What is PPG?

PPG (fotopletysmografia) mittaa veren happipitoisuutta ihon pinnalta valon avulla.

What is high frequency ECG?

EKG, jossa tarkastellaan korkeampia taajuuskomponentteja (esim. >100 Hz), voi paljastaa yksityiskohtaisempia sydänlihaksen muutoksia.

Medical device classes I, II and III – which is hardest to get permission for?

Luokka III on tiukin ja vaikein saada hyväksyntää, koska se koskee kriittisimpiä laitteita, jotka voivat olla hengenvaarallisia

What is an AD converter?

Analogisesta digitaaliseen (AD) -muunnin muuntaa jatkuvan analogisen signaalin digitaaliseksi dataksi.

What is FDA?

Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (Food and Drug Administration) valvoo lääkkeiden ja lääkinnällisten laitteiden turvallisuutta.

What is the minimum voltage measured from 1 V 2-bit flash ADC?

1 V jännitealue ja 2 bitin muunnos → 4 tasoa → resoluutio = 1 V / 4 = 0.25 V (pienin mitattava ero).

How many comparators are in a 2-bit flash ADC?

Tarvitaan 2n−1=2^n - 1 = 4−1=3 komparaattoria.

What is Eindhoven's triangle?

Kolmen raajaelektrodin muodostama kuvio, jolla lasketaan EKG:n perusderivaatiot (I, II, III).

What is direct vs. indirect measurement?

Suora mittaus mittaa haluttua suuretta suoraan, epäsuora mittaa toista suuretta ja laskee halutun siitä (esim. verenpaine vs. PPG).

What are augmented leads?

Vahvistetut raajaekg-derivaatiot (aVR, aVL, aVF), jotka tarjoavat lisänäkymiä sydämen sähkötoiminnasta.

Joku EKG:n jännite, onko 1–10 uV vai 1–10 mV?

1–10 mV on tyypillinen EKG:n jännitealue.

Mistä huomataan eteisvärinä ECG:ssä?

P-aallot puuttuvat ja syke on epäsäännöllinen (RR-välit vaihtelevat).

What is EKG?

Mittaa sydämen toimintaa sen sähkökäyrän avulla.

What is a biosignal?

Biosignaali on kehosta mitattu sähköinen tai muu fysiologinen signaali, kuten EKG, EEG tai EMG

What is an artifact in signal measurement?

Artefakti on ei-toivottu signaalin häiriö, joka ei ole peräisin mitattavasta fysiologisesta ilmiöstä (esim. liikehäiriö).

What is the signal-to-noise ratio (SNR)?

Suhdeluku, joka kertoo signaalin voimakkuuden suhteessa kohinaan. Mitä suurempi, sitä selkeämpi signaali.

What is EOG?

EOG (elektrookulografia) mittaa silmän liikkeitä ja silmien ympärille muodostuvia sähköpotentiaaleja.

What is EMG?

EMG (elektromyografia) mittaa lihasten sähköistä aktiivisuutta.

What is impedance?

Impedanssi kuvaa sähköistä vastusta vaihtovirrassa; koostuu resistanssista ja reaktanssista.

What is calibration?

Mittalaitteen säätäminen niin, että se tuottaa tarkkoja ja oikeita mittaustuloksia tunnetuilla arvoilla.

What is sampling rate?

Kuinka monta kertaa sekunnissa signaali muunnetaan digitaaliseksi (esim. 1000 Hz = 1000 näytettä/s).

What is the difference between analog and digital signals?

Analoginen on jatkuva signaali, digitaalinen koostuu erillisistä arvoista (bittejä).

What is a reference electrode in EEG?

Elektrodi, johon verrataan muiden elektrodien signaaleja — toimii nollapotentiaalin lähteenä.

What is invasive measurement?

Mittaus, jossa kehon sisään viedään anturi tai laite (esim. sydämen sisäinen EKG).

What is the difference between AC and DC components in biosignals?

AC: vaihteleva osa signaalia (esim. sykepulssi), DC: tasajännitekomponentti (voi tulla esim. elektrodilta).

What is a multiplexer?

Laite, joka yhdistää useita signaaleja yhteen kanavaan ja ohjaa niitä järjestyksessä.

What does filter bandwidth mean?

Taajuusalue, jonka suodatin päästää läpi (esim. 0.5–40 Hz EEG:ssä).

What is a lead in ECG?

Kahden elektrodin välinen mittaus, jolla saadaan tietty näkymä sydämen sähkötoiminnasta.

What is contact potential in an electrode?

Potentiaaliero, joka syntyy metallin ja ihon tai geelin rajapintaan — voi aiheuttaa häiriöitä.

What is saturation in an analog amplifier?

Tila, jossa vahvistin ei voi enää kasvattaa ulostuloa, koska on saavuttanut maksimijännitteen.

What is Nyquist's theorem?

Näytteenottotaajuuden on oltava vähintään kaksi kertaa signaalin suurin taajuus, jotta se voidaan rekonstruoida oikein.

What is GND in biosignal measurement?

Nollapotentiaaliin yhdistetty maa- tai maadoituselektrodi, joka vakauttaa mittauksen.

What is signal amplitude?

Suurin poikkeama signaalin keskiarvosta — kertoo signaalin "voimakkuuden".

What are typical EEG wave types and what do they represent?

• Delta (0.5–4 Hz): syvä uni

• Theta (4–8 Hz): uneksinta

• Alpha (8–13 Hz): rento hereilläolo

• Beta (13–30 Hz): aktiivinen ajattelu

• Gamma (>30 Hz): tarkkaavaisuus, muistiprosessit

How to remove noise (e.g. 50 Hz) from biosignals?

• Hyvä suodatin

• Hyvä maadoitus

• Oikea elektrodikiinnitys

How does electrode placement affect the ECG signal?

Elektrodien sijoittelu vaikuttaa siihen, miten sydämen sähköinen aktiivisuus projisoituu — väärä asettelu voi vääristää tuloksia.

CMRR

on mitta vahvistimen kyvystä poistaa yhteismuotoisia häiriöitä, kuten kohinaa, jota esiintyy molemmissa tuloissa yhtä aikaa. Mitä suurempi CMRR, sitä parempi häiriönpoisto.

Mitä EKG:n P-aalto kuvaa?

P-aalto kuvaa eteisten depolarisaatiota, eli eteisten sähköistä aktivoitumista ennen niiden supistumista.

Selitä 2-bittisen Flash AD-muuntimen toiminta

2-bittinen flash-AD-muunnin on analogia-digitaalimuunnin, joka muuntaa tulojännitteen digitaaliseksi arvoksi käyttämällä useita vertailijoita rinnakkain. 2-bittisessä muuntimessa on 2² = 4 mahdollista digitaalista lähtöarvoa, joten tarvitaan 2n−1=3² - 1 = 3 vertailijaa.