Detail předmětu

Medical diagnostic devices

FEKT-CLDTAk. rok: 2012/2013

Principy funkce a konstrukční řešení diagnostických přístrojů a systémů pro snímání elektrických signálů a neelektrických veličin z organismu (EKG,EEG,EMG, impedanční měření, snímání krevního tlaku, měření průtoku krve). Základní principy a konstrukční řešení lékařských zobrazovacích systémů (zobrazovací systémy rentgenové, gama zobrazovací systémy a ultrazvukové zobrazovací systémy). Zásady konstrukce a využití lékařských systémů.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Posluchač získá základní vědomosti o funkci v praxi nejčastěji používané diagnostické techniky.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Počet bodů z jednotlivých aktivit je dán vyhláškou garanta na začátku semestru.

Osnovy výuky

Snímání biologických signálů - záznamové elektrody, polarizace elektrod,druhy elektrod.
Zesilovače pro biologické signály, požadavky na zesilovače a jejich řešení.
Elektroencefalografie, princip a vlastnosti přístroje, způsoby snímání a hodnocení mozkových signálů,doplňková zařízení k elektroencefalografu.
Elektrokardiografie, princip činnosti a vlastnosti přístroje, analýza a hodnocení EKG.
Elektromyografie, princip činnosti přístroje, snímání a hodnocení signálů ze svalových skupin, vlastnosti přístroje a doplňkových zařízení.
Měření krevního tlaku, měření invazivní i neinvazivní, princip použitých metod.
Měření průtoku krve - diluční metody, Dopplerův princip.
Pletysmografie - kapacitní princip, fotoelektrická metoda, Impedanční měření.
Základy monitorovací techniky, funkce monitorů a jejich vazba na nemocniční informační systém, snímané a vyhodnocované veličiny.
Rentgenové zobrazovací systémy, základní principy konstrukce konvenčních a digitálních skiaskopických a skiagrafickcých systémů.
Výpočetní rentgenová tomografie, základní principy konstrukce standardních a helical- výpočetních tomografů, jejich diagnostické využití.
Gamazobrazovací systémy, principy konstrukce planárních gamazobrazovacích systémů, základní principy konstrukce SPECT a PET zobrazovacích systémů, diagnostické využití.
Ultrazvukové zobrazovací systémy, základní principy konstrukce a jejich diagnostické využití.

Učební cíle

Získání základních znalostí o diagnostické technice používané v lékařství.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní cvičení, zápočtový test

Základní literatura

Bronzino, J.D. The Biomedical engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton 1995
Drastich A.: Zobrazovací systémy v lékařství, VUT FEI, Brno 1989
Drastich A.:Netelevizní zobrazovací systémy, UBMI FEI VUT v Brně 2001
Chmelař M.: Lékarská laboratorní technika, skriptum VUT 2000
Chmelař M.: Lékařská přístrojová technika 1, Akademické nakladatelství CERM1995
Krstel E.: Imaging Systems for Medical Diagnostics, Siemens aktiengesellschaft, Berlin 1990

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-MET , 3 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor BC-EST , 3 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor BC-AMT , 3 ročník, zimní semestr, volitelný mimooborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

1. Snímání biologických signálů - záznamové elektrody, polarizace elektrod,druhy elektrod.
2. Zesilovače pro biologické signály, požadavky na zesilovače a jejich řešení.
3. Elektroencefalografie, princip a vlastnosti přístroje, způsoby snímání a hodnocení mozkových signálů,doplňková zařízení k elektroencefalografu.
4. Elektrokardiografie, princip činnosti a vlastnosti přístroje, analýza a hodnocení EKG.
5. Elektromyografie, princip činnosti přístroje, snímání a hodnocení signálů ze svalových skupin, vlastnosti přístroje a doplňkových zařízení.
6. Měření krevního tlaku, měření invazivní i neinvazivní, princip použitých metod.
7. Měření průtoku krve - diluční metody, Dopplerův princip.
8. Pletysmografie - kapacitní princip, fotoelektrická metoda, Impedanční měření.
9. Základy monitorovací techniky, funkce monitorů a jejich vazba na nemocniční informační systém, snímané a vyhodnocované veličiny.
10. Rentgenové zobrazovací systémy, základní principy konstrukce konvenčních a digitálních skiaskopických a skiagrafickcých systémů.
11. Výpočetní rentgenová tomografie, základní principy konstrukce standardních a helical- výpočetních tomografů, jejich diagnostické využití.
12. Gamazobrazovací systémy, principy konstrukce planárních gamazobrazovacích systémů, základní principy konstrukce SPECT a PET zobrazovacích systémů, diagnostické využití.
13. Ultrazvukové zobrazovací systémy, základní principy konstrukce a jejich diagnostické využití.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

1. Osvojení si základů práce v prostředí LabView.
2. Základní postupy ve zpracování signálů v prostředí LabView.
3. Zpracování a filtrace EKG v prostředí LabView.
4. Detekce R vlny v prostředí LabView.
5. Real-time měření EKG v prostředí LabView
6. Tvorba jednoduchého kardiologického monitoru v prostředí LabView.
7 Návrh a konstrukce diferenčního zesilovače pro snímání biologických signálů.
8. Návrh a konstrukce antialiasingového filtru.
9. Návrh a konstrukce jednoduchého zesilovače pro EKG.