Biologické signály

Podmínkou zápisu předmětu je, že student získal v předchozích semestrech zápočet z následujících předmětů:

Biologické signály (A6M31BSG)

Přednášející:

Roman Čmejla (gar.)

Cvičící:

Roman Čmejla (gar.), Radek Janča, Jan Rusz

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Náplní předmětu jsou nativní a evokované biosignály používané v různých klinických oborech současné medicíny a metody jejich snímání, zpracování, záznamu a vyhodnocování v časové a frekvenční oblasti. U významných biosignálů jsou studenti seznámeni s jejich genezí, fyziologickou podstatou, charakteristikami signálů nutných pro konstrukci přístrojů a případně s fyzikálními a matematickými modely. V laboratorních úlohách mají studenti příležitost ke snímání vlastních biologických signálů a k jejich následnému zpracování v programovém prostředí MATLAB.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod, biosignály, rozdělení, parametry

2. Geneze biologických signálů, membránové potenciály, modelování el.vlast. neuronů

3. Signály nervů a kosterních svalů, ENG, parametry a zpracování EMG, analýza únavy

4. Signály srdce, svodové systémy EKG, vektor depolarizace, elektrická srdeční osa

5. Popis křivky EKG v čas. a frekv. oblasti, základní obrazy EKG, VKG, rušení a filtrace

6. Polygrafické metody v kardiologii, fonokardiografie, pletysmogram, detekce vln, HRV

7. Geneze signálů mozku, svodový systém pro EEG, rytmy, normální EEG, analýzy, artefakty

8. Abnormální EEG, grafoelementy paroxysmální aktivity, evokované potenciály

9. Signály zrakového ústrojí, EOG, ERG, polysomnografie, klasifikace spánkových cyklů

10. Geneze signálů sluchového ústrojí, audiometrie, kochl.implant. a kódovací strategie

11. Hlas a řeč, F0, formanty, charakteristiky hlasu, poruchy řeči

12. Neuronové sítě, modelování a klasifikace biologických signálů

13. Matematické metody analýzy biologických signálů, vizualizace signálů

14. Metody komprese biosignálů, záznam a přenos, dlouhodobý záznam biosignálů

Osnova cvičení:

1. Měření a hodnocení doby reakce, zpracování signálů v MATLABu

2. Měření rychlosti vedení nervového vzruchu ulnárním nervem, detekce signálu

3. Elektromyogram, analýzy a zpracování v časové a ve frekvenční oblasti

4. Elektrokardiogram, svody, elektrická osa srdeční, detekce R-R intervalů

5. Vektorkardiogram, filtrace a potlační rušení v EKG signálu

6. Polykardiografie, (EKG, FKG, pletysmograf), detekce vln, spektrální analýzy, HRV

7. Sluchové evokované potenciály, průměrování

8. Elektroencefalogram, alfa aktivita, artefakty, spektrální analýza, vzájemná korelace

9. Elektrookulogram, oční pohyby, sakády, fixace, klasifikace

10. Kódovací strategie v kochleárních implantátech

11. Hlas a řeč, hlasové pole, detekce F0

12. Neuronové sítě a biosignály

13. Elekrogastrogram a detektor lži

14. Plicní funkce a měření tlaku, zpracování signálů a analýzy

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Svatoš, J.: Biologické signály I - geneze, zpracování a analýza. Praha: ČVUT 1995

2. Rozman, J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství, Academia 2006

3. Trojan, S. a kol.: Lékařská fyziologie, GRADA 1994

4. Semmlow, J.L.: Biosignal and Biomedical Image Processing. Marcel Dekker, Inc.. 1996

5. Bronzino, E.D.: The Biomedical Engineering Handbook. CRC Press, 2000

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost KN:E-107 Čmejla R. 07:30–09:00 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Zengerova posluchárna K1místnost T2:A4-405 Janča R. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 103) Dejvice Laboratormístnost T2:A4-405 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laboratormístnost T2:A4-405 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Laboratormístnost T2:A4-405 18:00–19:30 (přednášková par. 1 paralelka 104) Dejvice Laborator
Út
St
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Biomedicínské inženýrství- strukturované studium (povinný předmět)