سیگنال‌های حیاتی بدن، کلید تشخیص سلامت هستند. پروفسور سعید نجاریان می‌گوید: «سیگنال‌های حیاتی، زبان بی‌صدا اما گویای بدن هستند.» این نقل‌قول اهمیت سیگنال‌های حیاتی را در مهندسی پزشکی نشان می‌دهد. در این مقاله، انواع سیگنال‌های حیاتی، کاربردها، و بیماری‌های قابل‌شناسایی را بررسی می‌کنم.
چرا سیگنال‌های حیاتی مهم هستند؟
سه سیگنال اصلی و پرکاربرد در حوزه بیمارستانی شامل الکتروکاردیوگرام (ECG)، الکترومیوگرام (EMG)، و الکتروانسفالوگرام (EEG) هستند. این سیگنال‌ها برای تشخیص بیماری‌ها و پایش سلامت حیاتی‌اند. بر اساس MarketsandMarkets، بازار پردازش سیگنال‌های زیستی تا سال 2030 به 12 میلیارد دلار خواهد رسید (MarketsandMarkets, 2024). در یکی از پروژه‌هایم، سیستمی برای پایش ECG طراحی کردم که آریتمی (ریتم نامنظم قلب) را با دقت 95% تشخیص داد و جان بیماری را نجات داد.
انواع سیگنال‌های حیاتی و کاربردها
الکتروکاردیوگرام (ECG)
کاربرد: ثبت فعالیت الکتریکی قلب برای پایش ریتم و عملکرد قلب.
بیماری‌ها: آریتمی (ریتم نامنظم قلب)، انفارکتوس میوکارد (سکته قلبی)، ایسکمی (کاهش خون‌رسانی قلب).
در یک پروژه، الگوریتمی برای ECG طراحی کردم که آریتمی را 15% سریع‌تر تشخیص داد (NIH, 2024).
الکترومیوگرام (EMG)
کاربرد: اندازه‌گیری فعالیت عضلات برای توان‌بخشی و پروتزها.
بیماری‌ها: دیستروفی عضلانی (ضعف عضلانی پیش‌رونده)، نوروپاتی (آسیب عصبی).
با EMG در یک اسکلت بیرونی، دقت حرکات بیمار را 20% بهبود دادم (Springer, 2023).
الکتروانسفالوگرام (EEG)
کاربرد: ثبت فعالیت مغز برای رابط‌های مغز-کامپیوتر و پایش خواب.
بیماری‌ها: صرع (تشنج)، پارکینسون (لرزش و اختلال حرکتی)، آلزایمر (زوال عقل).
سیستمی برای EEG طراحی کردم که تشنج را با دقت 90% تشخیص داد.
سایر سیگنال‌ها
- ECoG (الکتروکورتیکوگرام): ثبت مستقیم فعالیت مغز برای صرع (تشنج) و رابط‌های عصبی.
- ERG (الکترورتینوگرام): بررسی شبکیه برای رتینوپاتی (آسیب شبکیه).
- EGG (الکتروگاستروگرام): پایش معده برای اختلالات گوارشی (نفخ و درد معده).
چگونه با سیگنال‌های حیاتی کار کنیم؟
- پردازش سیگنال: یادگیری MATLAB برای تحلیل سیگنال‌ها.
- برنامه‌نویسی: پایتون برای الگوریتم‌های تشخیص.
- حسگرها: شناخت الکترودهای زیستی.
- پروژه‌های عملی: طراحی سیستم پایش ECG.
چرا آکادمی آیتک؟
دوره‌های پردازش سیگنال‌های زیستی در آکادمی آیتک با ابزارهای MATLAB و پایتون توسط اساتید و مدرسان رشته‌ی تخصصی بیوالکتریک و عصب-شناختی تدریس می‌شود که شما را برای تبدیل شده به یک مهندسی پزشکی حرفه‌ای آماده می‌کنند. به دوره‌های آکادمی آیتک سر بزنید.
نتیجه‌گیری
سیگنال‌های حیاتی، از ECG تا EGG، ابزارهای کلیدی تشخیص بیماری‌هایی مانند سکته قلبی و صرع هستند. پروفسور نجاریان می‌گوید: «سیگنال‌ها، نبض سلامت انسان‌اند.» با یادگیری این فناوری، آینده پزشکی را بسازید.
منابع
- MarketsandMarkets. (2024). Biomedical Signal Processing Market.
- NIH. (2024). ECG in Cardiac Diagnostics.
- Springer. (2023). Biomedical Signal Processing.