Pacientské a přístrojové simulátory a testery

Podmínkou zápisu na předmět F7ABBPPS je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal předmět F7ABBLPZ1

Garant předmětu:

Petr Kudrna

Přednášející:

Lenka Horáková, Jiří Hozman, Petr Kudrna, Martin Rožánek

Cvičící:

Lenka Horáková, Evgeniia Karnoub, Petr Kudrna, Martin Rožánek, Leoš Tejkl

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské techniky

Anotace:

Pacientské a přístrojové simulátory a testery. Základní principy realizace, souvislosti s ostatními obory. Detailní popis a realizace vybraného modelu dílčího subsystému. Návrh a realizace dílčích bloků pacientských a přístrojových simulátorů. Příklady obvodových realizací simulátorů a testerů. Prostředí, tvorba scénáře a dalších souvisejících procedur při ovládání manekýna, základní pojmy a zásady z anesteziologie. Ostatní druhy simulátorů a fantomů. Možnosti využití v klinické praxi. Praktická demonstrace. Propojení simulátoru s další zdravotnickou technikou. Simulátory a testery. Realizace zavedeného scénáře simulace, testování scénáře, vytváření nových scénářů. Spolupráce HPS a anesteziologickým přístrojem.

Požadavky:

Vstupní požadavky předmětu:

Znalosti z anatomie a zejména z fyziologie, elektrofyziologie, fyzikální chemie, biochemie, modelování a simulace a dovednosti v Matlabu a Simulinku.

Zápočet je podmíněn prezencí. Možná je pouze jedna omluvená nepřítomnost z vážných důvodů. A dále absolvováním dvěma průběžnými testy v semestru. Každý test po 10 otázkách po 1 bodu s třemi možnostmi odpovědí, vždy je pouze jedna správná) s daným počtem bodů. Výsledné hodnocení bude průměrem součtu bodů za oba testy a musí to být hodnota vyšší, nebo rovná 50 % celkového počtu bodů z obou testů. Bez získání zápočtu a jeho zápisu do IS ČVUT KOS není možné realizovat zkoušku.

Zkouška je tvořena písemným testem, kde je kombinovaná varianta odpovědí typu ABC (vždy jedna správná) - 1 bod, tj. 0 nebo 1 bod a varianta, kdy je potřeba odpovídat písemně (otevřené otázky) - 5 bodů, tj. od 0 do 5 bodů (důležité otázky). Celkem 32 otázek, z toho 20 MCQ (abc) po 2 bodech a 12 otázek otevřených po 5 bodech. Správná odpověď podle typu 0 až 5 bodů, označení více odpovědí znamená 0 bodů, žádná odpověď znamená 0 bodů, špatná odpověď znamená nula bodů. Minimum 50 bodů, max. 100 bodů. Hodnocení testu dle ECTS tabulky uvedené ve SZŘ ČVUT. Celkový čas vyhrazený na test je 60 minut. Po opravě testu je možné ústní dozkoušení na lepší stupeň, pokud je výsledek testu na rozhraní klasifikačních stupňů (typicky o 2 body).

Osnova přednášek:

1. Pacientské a přístrojové simulátory a testery (definice, typy, příklady, parametry, ilustrace použití v klinické praxi)

2. Základní principy realizace, souvislosti s ostatními obory (elektromechanické a další analogie)

3. Detailní popis a realizace vybraného modelu dílčího subsystému (model KVS, SW)

4. Návrh a realizace dílčích bloků pacientských a přístrojových simulátorů (koncepce řešení)

5. Příklady obvodových realizací simulátorů a testerů (EKG, EMG, EEG, SpO2, NIBP)

6. Prostředí, tvorba scénáře a dalších souvisejících procedur při ovládání manekýna (příklady), základní pojmy a zásady z anesteziologie

7. Ostatní druhy simulátorů a fantomů. Možnosti využití v klinické praxi (příklady, souvislosti)

Osnova cvičení:

1. Úvod do simulací, seznámení se simulátory METI (CAE Healthcare) a laboratoří simulované jednotky intenzivní péče, rozvody plynů, elektrické napájení a zálohování. Demonstrace vzájemných propojení vnitřních systémů simulátoru. Rekapitulace měřených parametrů - návaznost na fyziologii.

2. Praktická demonstrace - vliv uživatelem nastavitelných funkcí na stav pacienta. Propojení simulátoru s další zdravotnickou technikou - demonstrace činnosti monitoru vitálních funkcí, defibrilátoru, plicního ventilátoru, návaznosti na základy anesteziologie a resuscitace, souvislosti s farmakologií

3. Simulátory EKG, SpO2, NIBP. Testery defibrilátorů, testery elektrické bezpečnosti. Simulátory plic, propojení s umělou plicní ventilací.

4. Realizace zavedeného scénáře simulace, testování scénáře, vytváření nových scénářů (srdeční selhání). SW prostředí MÜSE – seznámení

5. Realizace zavedeného scénáře simulace, testování scénáře, vytváření nových scénářů (srdeční selhání). SW prostředí MÜSE – oživení scénáře

6. Spolupráce HPS a anesteziologickým přístrojem zahrnující i monitor vitálních funkcí + SW prostředí MÜSE

7. Komplexní úloha s HPS a všemi dostupnými přístroji + SW prostředí MÜSE + HPS LOG reader, možnosti a důsledky po podání farmak, využití systému METIVision pro záznam a hodnocení, využití uložených parametrů pro offline zpracování.

Cíle studia:

Hlavním cílem předmětu je, aby studenti získali základní vědomosti o existenci a principech tzv. přístrojových a pacientských simulátorů a testerů, které se zcela běžně používají v klinické praxi a dále též o možnostech využití v souvislosti s provozem a odbornou údržbou zdravotnických prostředků.

Výstupní znalosti, dovednosti, schopnosti a kompetence:

Znalosti principů, uspořádání, parametrů a možnosti použití přístrojových a pacientských simulátorů.

Student umí použít přístrojové simulátory pro každodenní činnost biomedicínského technika v klinické praxi.

Student je schopen připravit scénář s pacientským simulátorem.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Kofránek, J., Hozman, J. Pacientské simulátory. [online]. Praha:Creative Connections, 2013. [cit. 14-02-2014]. http://www.creativeconnections.cz/pacientskeSimulatory/ ISBN 978-80-904326-6-6 Publikace v češtině o pacientských simulátorech (dá se číst z jakéhokoli zařízení bez tzv. pluginů)

[2] HOZMAN, Jiří, Josef CHALOUPKA a Petr MARŠÁLEK. Praktika z biomedicínské a klinické techniky 3. Simulátory fyziologických funkcí a bezpečnost pacienta. V Praze: České vysoké učení technické, 2008. ISBN 978-80-01-04031-7.

[3] MEURS, Willem van. Modeling and simulation in biomedical engineering: applications in

cardiorespiratory physiology. New York: McGraw - Hill, c2011. ISBN 978-0-07-171445-7.

Doporučená literatura:

[1] Kol. HPS Core Workbook. Sarasota (FL): CAE Healthcare Academy, 2013. (20 ks nakoupeno a

k dispozici u manekýnů)

[2] SILBERNAGL, Stefan a Agamemnon DESPOPOULOS. Atlas fyziologie člověka: překlad 8. německého vydání. 4. české vydání. Přeložil Kateřina JANDOVÁ, přeložil Miloš LANGMEIER, přeložil Otomar KITTNAR, přeložil Eduard KURIŠČÁK, přeložil Pavla MLČKOVÁ, přeložil Martina NEDBALOVÁ, přeložil Vladimír RILJAK, přeložil Michal WITTNER. Praha: Grada Publishing, 2016. ISBN 978-80-247-4271-7.

[3] SILBERNAGL, Stefan a Florian LANG. Atlas patofyziologie. 2. české vydání. Praha: Grada Publishing, 2012. ISBN 978-80-247-3555-9.

[4] KITTNAR, Otomar a Mikuláš MLČEK. Atlas fyziologických regulací: 329 schémat. Praha: Grada, 2009. ISBN 978-80-247-2722-6.

[5] HOLČÍK, Jiří. Modelování a simulace biologických systémů. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2006. ISBN 80-01-03470-4.

[6] POTŮČEK, Jiří. Metodologie modelování biologických systémů. V Praze: České vysoké učení technické, 2009. ISBN 978-80-01-04412-4.

Studijní pomůcky:

SW prostředí MÜSE (k dispozici v PC učebně v počtu 10 licencí a dále též ke stažení z www stránky výrobce)

HPS LOG reader (vytvořeno v rámci IP2017 pro výuku v Matlabu)

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

	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 KL:A-121 Hozman J. Rožánek M. 08:00–09:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Demo. lab. LPT, ZS a VP místnost KL:A-121 Kudrna P. Horáková L. 08:00–09:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 2) Kladno FBMI Demo. lab. LPT, ZS a VP
Út
St
Čt	místnost KL:A-009 Tejkl L. Mardanshina E. 12:00–13:50 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Lab. simulované JIP
Pá

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Prospectus - bakalářský (!)
• Bakalářský studijní program Biomedicínská technika v aj (povinný předmět)