Auf11: Vereinfachen Sie das Messverfahren von Arhan für die Bestimmung der Hautelektrodenimpedanz (nur Betrag von Z ) (Messschaltung war gegeben)

Auf 12: Variieren Sie das Messverfahren von Arhan für die Bestimmung der Haut-Elektroden-Impedanz (nur Betrag) und minimieren Sie die Messschaltung. Beschreiben Sie ausführlich die notwendigen Messschritte. Welchen Fehler verursachen unterschiedliche Elektrodenpotentiale?

Auf13: Berechnen Sie den systematischen Fehler, der entsteht wenn der Effektivwert eines

mittelwertfreien, normalverteilteten Rauschsignals mit einem indirekten Effektivwertmesser gemessen wird!

Auf14:

Funktion der einzelnen Widerstände: R1, R2 Polarisation des Verstärkers

R3, R4 Patientenschutz

Auf15:

Auf16:

Auf17: 

Auf18: Berechnen Sie Effektivwert und Gleichrichtwert des normalverteilten weißen Rauschens! Geben Sie den Formfaktor und den Spitzenwertfaktor (Crest- Faktor) einer normalverteilten Rauschspannung an und erläutern Sie die Konsequenzen, die sich für Rauschmessungen daraus ergeben

Effektivwert und Gleichrichtwert

Annahme: Raumtemp T= 293,15K

K= 1,38* 10^-23 Ws/K

R= 1 Ohm

Crestfaktor: C= U^/Ueff: kann nicht bestimmen, da U^ unendlich große Werte annehmen kann.

Konsequenzen: Auswahl des Messgerätes. Rauschmessungen müssen mit speziellen Messgeräten (RMS) erfolgen -> Spitzenwertmessgeräte sind zur Rauschmessung nicht geeignet.

Auf19: Geben Sie je eine Messschaltung und Messvorschrift für die Bestimmung der Eingangsrauschspannung (Effektivwert) eines Bioverstärkers und die Elektrodenrauschspannung (Ag/AgCI- Elektroden in physiol. Kochsalzläsung) an.

Messvorschrift:

-Eingangsrauschspannung (Eingang kurzschließen)

-Ausgangsrauschen messen und durch Differenzverstärkung

-Ausgangsrauschspannung größer als eingangsbezognene Rauschspannung.

Auf20: Bei der Messung eines AEP (Signalmittelungstechnik) ist nach 100 Mittelungen ein Signal Rausch-Verhältnis von 1:1 erreicht. Um wieviel dB verbessert sich das SNR nach weiteren 100 Mittelungen (im Idealfall)

geg: M=100, SNR = 1:1

Auf21: Erklären Sie die Funktionsweise Der Signalmittelungstechnik (Averaging) in der Elektrophysiologie! Nennen und erklären Sie 2 Messverfahren, bei denen Averaging eingesetzt wird.

Averaging: -Signalfilterung durch Mittelung des Signals

-eingesetzt für das Entfernen sehr kleine Messignale

Bsp: ecozierte Potentiale

-Signale werden aufaddiert, dadurch verschwinden die zufälligen Störsignal, während sich das Nährungsweise konstante Nutzsignal aufaddiert.

Messverfahren: -Messung ecozierte Potentiale: sehr kleine ecozierte Potentiale werden durch die Signalmittelung aus dem EEG-Signal & Störsignalen herausgefiltert.

-Messung radialer Spätpotentiale: Spätpotentiale sind hinter der R-Zacke in einer normalen EKG-Ableitung nicht sichtbar.

Grenzwert für Spätpotentiale: QRSd > 114ms

RMS< 20 micro V

LAS > 38ms

Auf22: Beschreiben Sie den in der Elektrophysiologie verwendeten Begriff des Artefaktes! Geben Sie für die EEG- Registrierung jeweils 3 Möglichkeiten für folgende Artefakt- Klassen an:

a) technisch verursachte Artefakte

b) physiologisch verursachte Artefakte 

Artefakte: Nutzsignal ist mit technisch oder physiologisch verursachter Störung überlagert

a) technisch verursachte Artefakte:

-50Hz Netzstörung

-Widerstandsrauschen

-offset/ Drift

-Fehler durch schlecht platzierte Elektroden

b) physiologisch verursachte Artefakte:

Überlagerung mit anderer Biosignalen (Bsp: EMG)

-Drift durch Atmung

-durch Krankheiten verursachte Signalfehler.

Auf23:

Auf24:

Auf25: Ein zweistufiger Verstärker (Vu =1000) besteht aus zwei Stufen (Vu1 =10 und Vu2 = 100) Die eingangsbezogene Rauschspannung beider Stufen sei identisch (Un=Un1= Un2). Welche Reihenfolge der Stufen ist günstig für minimales Rauschen? Begründen Sie!

L: für Rauschoptimierung ist es sinnvoll, die erste Stufe mit einer größeren Leistungsverstärkung auszustatten.

Rauschzahl der zweiten Stufe geht um dem Faktor 1/G1 in die Gesamtrauschzahl ein.