Articolazione del processo

Il processo di misurazione in bioingegneria richiede una serie di passaggi critici, tra cui la calibrazione degli strumenti, l'acquisizione accurata dei dati e l'elaborazione dei segnali biologici

Fattori che influenzano la qualità dei risultati

Variabilità biologica e artefatti

La qualità e l'affidabilità dei risultati ottenuti in bioingegneria sono influenzati dalla variabilità biologica tra individui e dalla presenza di artefatti che possono distorcere i segnali

Finalità delle misurazioni

Le misurazioni in bioingegneria hanno scopi diagnostiche, prognostiche, fisiologiche e terapeutiche, e sono essenziali per quantificare e tracciare le variazioni di parametri biologici rilevanti

In base all'impatto sul paziente

Le misurazioni in bioingegneria possono essere non invasive, che non richiedono l'ingresso nel corpo, o invasive, che implicano una penetrazione fisica

In base alla sorgente del segnale

Le misurazioni possono essere attive, se il segnale è generato dall'applicazione di un'energia esterna, o passive, se il segnale è prodotto spontaneamente dal sistema biologico

In base alla modalità di misurazione

Le misurazioni possono essere dirette, quando il valore è ottenuto confrontandolo con uno standard, o indirette, quando si ricorre a modelli matematici e relazioni statistiche per dedurre il valore di una grandezza non direttamente osservabile

Prestazioni statiche e dinamiche

Gli strumenti di misura in bioingegneria possono essere progettati per misurare grandezze costanti nel tempo (prestazioni statiche) o variabili (prestazioni dinamiche)

Parametri di prestazione

Accuratezza e precisione

Gli strumenti di misura in bioingegneria sono valutati in base all'accuratezza, che indica la vicinanza del valore misurato al valore vero, e alla precisione, che descrive la consistenza delle misurazioni ripetute

Altri parametri importanti

Altri parametri importanti per gli strumenti di misura in bioingegneria sono la risoluzione, la riproducibilità e la sensibilità

Errore di isteresi e curva di calibrazione

L'errore di isteresi è un tipo di errore sistematico che può verificarsi negli strumenti di misura in bioingegneria, mentre la curva di calibrazione è un grafico che mostra la relazione tra il segnale in uscita e il valore misurato

Definizione di trasduttore

I trasduttori sono elementi fondamentali negli strumenti di misura in bioingegneria, poiché convertono una grandezza fisica o chimica in un segnale elettrico o in un'altra forma che può essere più facilmente processata e analizzata

Classificazione dei trasduttori

Omogenei e eterogenei

I trasduttori possono essere classificati come omogenei, se la forma di energia in ingresso è la stessa di quella in uscita, o eterogenei, se sono diverse

Attivi e passivi

I trasduttori possono essere attivi, se richiedono una fonte di energia esterna, o passivi, se non ne hanno bisogno

Caratteristiche dei trasduttori

I trasduttori in bioingegneria devono essere miniaturizzati, facilmente posizionabili, robusti, riutilizzabili e, per applicazioni biomediche, non invasivi e biocompatibili