Sistema di acquisizione di segnali

L’invenzione ha ad oggetto un sistema per l’acquisizione di potenziali derivati, per esempio, da segnali elettroencefalografici o elettrocardiografici e comprendente un circuito per la riduzione delle interferenze di modo comune.

Titolo brevetto Sistema di acquisizione di segnali
Area Biomedicale
Titolarità Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Inventori Marco Guermandi
Ambito territoriale di tutela Internazionale
Stato Disponibile per accordi di licenza
Keywords Apparecchio elettromedicale, tensione di modo comune, reiezione di modo comune, elettrodi attivi, elettrocardiografia, elettroencefalografia
Depositato il 04/09/2014

Uno dei problemi principali nel progetto di sistemi di acquisizione di segnali bio-elettrici è l’interferenza di modo comune, in particolare per quanto riguarda disturbi alla frequenza di rete di 50 o 60 Hz. Il segnale di modo comune all’ingresso di coppie di elettrodi può essere convertito in segnale differenziale a causa di imprecisioni nella realizzazione dello stadio di amplificazione o di differenze nell’impedenza che caratterizza il contatto tra elettrodi e pelle. Se il rapporto di reiezione di modo comune (CMRR) del sistema risulta insufficiente, questo segnale può facilmente avere ampiezze significativamente superiori a quelle del segnale utile.

Il settore di riferimento è quello della strumentazione elettromedicale ma la tecnologia può comunque essere applicata a qualunque tipologia di strumentazione di misura elettrica che richieda un elevato rapporto di reiezione del modo comune. L’invenzione si basa sull’utilizzo di due elettrodi aventi lo scopo di ridurre fortemente l’interferenza di modo comune rilevata dal sistema di acquisizione. Quest’ultimo può essere costituito da strumentazione tradizionale per l’acquisizione di bio-potenziali di cui l’invenzione diviene un sotto-sistema di semplice integrazione.

Rispetto a tecniche standard di riduzione dell’interferenza di modo comune (ad esempio DRL), il vantaggio principale della tecnologia risiede nella sostanziale assenza di vincoli che limitino la reiezione del modo comune in virtù della necessità di mantenere stabile l’anello di retroazione. Gli elevati livelli di riduzione dell’interferenza di modo comune che sono ottenibili (incremento di 60-80 dB rispetto a quella nativa del sistema di acquisizione) consentono: rilassamento delle specifiche di CMRR dei circuiti di acquisizione, possibilità di amplificare separatamente i segnali provenienti dai diversi elettrodi prima di effettuare la loro differenza. Questo consente, ad esempio, di realizzare elettrodi attivi con guadagno significativamente superiore a uno senza degradare il CMRR del sistema.