Biological signals

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět BEAM31BSG je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM

Garant předmětu:

Roman Čmejla

Přednášející:

Roman Čmejla, Petr Ježdík, Michal Novotný

Cvičící:

Roman Čmejla, Petr Ježdík, Michal Novotný

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Náplní předmětu jsou nativní a evokované biosignály používané v různých klinických borech 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.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A6M31BSG

Požadavky:

Odevzdání semestrální práce na téma Zpracování biologických signálů v Matlabu

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. Plicní funkce

8. Elektrická aktivita žaludku, elekrogastrogram

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

10. Abnormální EEG, grafoelementy paroxysmální aktivity, evokované potenciály

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

12. Geneze signálů sluchového ústrojí, kochleární implantát a kódovací strategie

13. Hlas a řeč, F0, formanty, charakteristiky hlasu, poruchy řeči, fonetogram

14. Rezerva

Osnova cvičení:

1. Měření doby reakce

2. Měření rychlosti šíření elektrického vzruchu

3. EMG

4. EKG

5. Potlačení rušení a artefaktů

6. FKG, PPG, detekce vln, HRV

7. Plicní funkce

8. EGG

9. EEG

10. Filtrace, korelace, spektra

11. EOG

12. Kódovací strategie

13. Hlas a řeč, F0, formanty, fonetogram

14. Zápočet

Cíle studia:

Cílem studia je získání teoretických i praktických znalostí o biologických signálech; jejich genezi, snímání, analýze a zpracování.

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. Penhaker, M. a kol.: Lékařské diagnostické přístroje. Ostrava 2004

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

5. Zpracování biologických signálů - návody k laboratorním úlohám (dokumenty v pdf jsou dostupné v učebně)

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

	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
Út
St
Čt
Pá	místnost T2:A3-413a Čmejla R. 07:30–09:00 (přednášková par. 1) Dejvice Laborator K413Amístnost T2:A3-413a Čmejla R. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laborator K413A

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Electronics and Communications - Audiovisual Technology and Signal Processing (povinně volitelný předmět)
• Medical Electronics and Bioinformatics - Specialization Image Processing (povinný předmět programu)
• Medical Electronics and Bioinformatics - Specialization Signal Processing (povinný předmět programu)
• Medical Electronics and Bioinformatics - Specialization Bioinformatics (povinný předmět programu)
• Medical Electronics and Bioinformatics - Specialization Medical Instrumentation (povinný předmět programu)