Geneze a vlastnosti biologických signálů
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
F7DIGVBS | ZK | 20P+8C | česky |
- Garant předmětu:
- Karel Roubík
- Přednášející:
- Karel Roubík
- Cvičící:
- Jan Hejda, Jakub Ráfl, Karel Roubík, Martin Rožánek
- Předmět zajišťuje:
- katedra biomedicínské techniky
- Anotace:
-
Předmět se zabývá genezí, záznamem, popisem a zpracováním většiny biologických signálů elektrické i neelektrické povahy. U jednotlivých signálů jsou studovány principy jejich vzniku, vlivy stavu organismu na jejich charakteristiky, patologické změny a příznaky v signálech a vlastnosti biosignálů nutné pro jejich další zpracování. U každého biosignálu jsou prezentovány nejpoužívanější metody jejich předzpracování, analýzy a vyhodnocování. Studovány jsou i vzájemné vazby mezi signály. Náplní předmětu jsou také signály, které nejsou běžně klinicky využívány, a dále je do předmětu zahrnuta problematika studia signálů lidského těla doposud zkoumaných jen experimentálně.
- Požadavky:
-
Standardně probíhá výuka kontaktní formou a předmět je zakončen ústní zkouškou, které předchází písemná příprava. V případě, že počet studentů je menší než 5, může výuka probíhat v podobě řízeného samostudia s pravidelnými konzultacemi. Dále je požadováno vypracování písemné studie studentem na zadané téma z oboru. Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je absolvování dvou laboratorních cvičení (doloženo protokolem podepsaným studentem, vedoucím cvičení a garantem předmětu). Protokoly budou archivovány v referátu pro doktorské studium.
- Osnova přednášek:
-
Osnova přednášek:
1.Biopotenciály, stimulace a evokované biosignály, rozdělení, parametry, snímání, artefakty.
2.Elektroneurogram, CMAP, SNAP. H-reflex, F-reflex. Biosignály kosterních svalů, EMG, MMG, reflexy šlach.
3.Vektor depolarizace srdečního svalu, svodové systémy EKG. Vznik křivky EKG, souvislost tvaru EKG křivky s alterací depolarizace srdečního svalu.
4.Vektorkardiografie, izopotenciálové mapování. Neelektrické projevy srdeční činnosti (úvod). Fonokardiografie, sfygmografie, apexkardiografie, MKG, polygrafické metody v kardiologii.
5.Elektrická aktivita mozku, geneze signálů mozku, elektrody a svodový systém pro EEG
6.Charakteristické EEG rytmy, EEG systém, evokované EEG, MEG.
7.Polysomnografie. Geneze signálů v oku, elektroretinogram, elektrookulogram.
8.Geneze signálů sluchového ústrojí, audiometrie, impedanční audiometrie, ERA, BERA. Signály rovnovážného ústrojí, nystagmus, biosignály v porodnictví, reografické metody.
9.Biosignály dalších orgánů a soustav (gastrointestinální trakt, kardiotokografie apod.). Souvislosti s hodnocením stavu organismu.
10.Experimentální snímání biosignálů, využití zobrazovacích metod pro odvození biosignálů (CT, EIT apod.), netradiční biosignály.
- Osnova cvičení:
-
Témata cvičení:
1.Měření pomocí anesteziologického monitoru vitálních funkcí s analýzou plynů a následná analýza získaných dat.
2.Měření užitím monitoru regionální oxygenace tkáně a analýza získaných dat.
- Cíle studia:
-
Předmět se zabývá genezí, záznamem, popisem a zpracováním většiny biologických signálů elektrické i neelektrické povahy. U jednotlivých signálů jsou studovány principy jejich vzniku, vlivy stavu organismu na jejich charakteristiky, patologické změny a příznaky v signálech a vlastnosti biosignálů nutné pro jejich další zpracování. U každého biosignálu jsou prezentovány nejpoužívanější metody jejich předzpracování, analýzy a vyhodnocování. Studovány jsou i vzájemné vazby mezi signály. Náplní předmětu jsou také signály, které nejsou běžně klinicky využívány, a dále je do předmětu zahrnuta problematika studia signálů lidského těla doposud zkoumaných jen experimentálně.
- Studijní materiály:
-
Povinná:
[1] Bronzino JD, Peterson DR, editors. Biomedical signals, imaging, and informatics. CRC Press; 2014.
[2] Kolekar MH, Kumar V.: Biomedical Signal and Image Processing in Patient Care. IGI Global, 2017.
Doporučená:
[1] Blinowska KJ, Zygierewicz J. Practical Biomedical Signal Analysis Using MATLAB®. CRC Press; 2011.
[2] Akay, M. Detection and Estimation Methods for Biomedical Signals. New York: Academic Press, 1996
[3] Agah A, editor. Medical Applications of Artificial Intelligence. CRC Press; 2013.
- Poznámka:
-
Modul E a G
- Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:
- Rozvrh není připraven
- Rozvrh na letní semestr 2024/2025:
- Rozvrh není připraven
- Předmět je součástí následujících studijních plánů: