6. Analoge/ digitale Daten

• Was sind Vorteile digitaler Daten?

  • können beliebig oft kopiert werden
  • stehen zeitgleich an untersch. Orten zur Verfügung
  • können komprimiert werden (reduzierter Speicherplatz bei Archivierung/ reduzierter Bandenbreitenbedarf bei Übertragung)
  • neue Möglichkeiten für Parallelisierung von Arbeitsschritten
  • Verbesserte Qualität der Datenübertragung
  • Redundanz und Plausibilitäts - Checks -> Fehlerreduzierung / Korrektur
  • Verschlüsselung
• Was sind Probleme digitaler Daten?


  • Präzision der AD Wandlung vs. Datenvolumen
  • Definition von Mindestanforderungen an digitale Signalquellen? (Bildauflösung -> Graustufen, Ortsauflösung, EGG -> Grenzfrequenz)
• 5 Faktoren der Analog - Digital - Wandlung?

  1. Auflösung mit der die Amplitude der analoge Größe gemessen wird (z.B. 1 Bit (Komparator, 8/ 16/ 24 Bit) -> durch Wandlung entstehen Rundungsfehler = Quantisierungsfehler
  2. Zeitbedarf der Wandlung (zeitliche Auflösung) -> Einfrieren des Eingangswertes im Moment der Wandlung; Anzahl der möglichen Samples pro Zeit
  3. Linearität der Kennlinie
  4. Rauschen
  5. Stromverbrauch
• Was ist das Shannon - Nyquist - Theorem?


  Analoge Signale müssen mit einer Frequenz abgetastet werden, die mindestens doppelt so hoch ist wie die höchsten im analogen Signal enthaltenen (oder benutzten) Frequenzen.
• Was sind analoge Daten?

  • werden durch kontinuierliche Funktionen repräsentiert
  • durch physikalische Größe dargestellt
  • ändern sich stufenlos
• Was sind digitale Daten?

  • sämtliche Information wird bei der Verarbeitung im Rechner durch digitale Zeichen dargestellt
  • Zeichen hat eine vereinbare Bedeutung
  • Zeichen ist ein Element eines Zeichenvorrats, der eine endliche Menge an Zeichen erhält
• Wozu digitale Daten in der Medizin?

  um Patientendaten automatisiert zu erfassen und auszuwerten

  z.B. Körpertemperatur, Atemfrequenz, Blutdruck

  Computer nutzen voreingestellte individuelle Schwellwerte zur

  • Automatisierten Erzeugung von Warnsignalen
  • Steuerung der Medizintechnick (Defibrillator)

  Computer helfen dabei

  • Dokumentation des Pflegeaufwands
  • Dokumentation von Vitalparametern
• Was ist ein Analog-Digital-Wandler?

  Analog to digital converter

  • dient zur Umwandlung (Quantisierung) kontinuierlicher Eingangssignale (z.B. Spannung) im Zeit und Wertebereich
  • Amplitudenauflösung bestimmt den Rundungsfehler bei der Wandlung
  • Zahl der Stufen N der Treppenfunktion über den vollen Eingangsbereich und hängt von der Auflösung k des AD-Wandlers ab : N = k^2