Detail předmětu

Analýza a interpretace biologických dat

FEKT-MABDAk. rok: 2012/2013

Signály kardiovaskulárního systému: Klidové a zátěžové EKG, monitorované EKG, vlastnosti a rušení, hodnocení. Potlačení rušení. Měření příznaků, diagnostické systémy. Fetální EKG, extrakce z EKG matky. Tlaková křivka, rychlostní křivka (AVG). Analýza variability srdečního rytmu. Signály nervové soustavy: EEG, vlastnosti, typické grafoelementy, šum a artefakty, jejich odstranění, spektrální analýza. Zpracování v časové oblasti. Evokované potenciály, vlastnosti, potlačení šumu, stanovení diagnosticky významných parametrů. Ostatní biosignály: EMG, vlastnosti a analýza. Signály dýchacího systému. Signály zažívacího systému. Archivace a přenos: Neztrátová a ztrátová komprese biomedicínských dat.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Kozumplík, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Návrhy a realizace metod předzpracování, analýzy a interpretace nejdůležitějších biologických signálů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského 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

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Předmět je zaměřen na analýzu vlastností, způsoby zpracování a klasifikaci biologických signálů, především signálů kardiovaskulárního systému a signálů nervové soustavy.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-BEI , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-BEI , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ewaryst Tkacz, Ph.D.,D.Sc.

Osnova

Signály kardiovaskulárního systému. Elektrokardiogramy (EKG), jejich vlastnosti v časové a ve frekvenční oblasti. Způsoby zobrazení: časové průběhy, VKG smyčky, mapy.
Klidové a zátěžové elektrokardiogramy, způsoby jejich zpracování a vyhodnocení. Doporučení a standardizace počítačové elektrokardiografie pro zpracování klidových a zátěžových EKG.
Potlačení rušení, zejména driftu a brumu lineárními, adaptivními i nelineárními metodami a myopotenciálů metodami založenými na vlnkové transformaci a kumulačními metodami.
Metody detekce a rozměření významných kmitů a vln v signálech EKG, diagnostické klasifikační systémy.
Komorové pozdní potenciály, jejich specifika a metody zpracování. Standardy pro zpracování a analýzu pozdních potenciálů.
Monitorované EKG (Holterovské a typu bed-side) - vlastnosti a rušení, zpracování a vyhodnocení. Metody redukce dat typické pro monitorované EKG.
Fetální EKG, extrakce FEKG z EKG matky (korelační metody, nelineární metody). FonoKG a jeho zpracování. Tlaková křivka, rychlostní křivka (AVG).
Analýza variability činnosti srdce - srdeční rytmus, jeho vyjádření a popis, frekvenční vlastnosti, analýza ve frekvenční oblasti.
Signály nervové soustavy: EEG, vlastnosti v časové a frekvenční doméně, typické grafoelementy, šum a signálové artefakty, metody jejich odstranění. Analýza EEG ve frekvenční oblasti.
Analýza EEG v časové oblasti, statistická analýza, způsoby detekce grafoelementů. Analýza EEG v časově-frekvenční oblasti. Topografické mapování mozkové aktivity.
Evokované potenciály, vlastnosti jednotlivých typů EP, odstranění šumu kumulačními metodami a vlnkovou filtrací, diagnosticky významné parametry a jejich stanovení. Ostatní biosignály.
Signály kosterního svalstva a šlach. EMG, vlastnosti a analýza. Signály dýchacího systému (ventilační křivky, analýza plynů) a jejich zpracování. Signály zažívacího systému. Archivace a přenos biomedicínských dat.
Archivace a přenos biosignálů a medicínských obrazů, metody neztrátové a ztrátové komprese biomedicínských dat.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Kozumplík, CSc.
prof. Ewaryst Tkacz, Ph.D.,D.Sc.

Osnova

Spektrální analýza signálů EKG.
Potlačení driftu a brumu v signálech EKG lineárními metodami.
Potlačení driftu a brumu v signálech EKG nelineárními metodami.
Potlačení myopotenciálů v EKG kumulačními metodami.
Filtrace zátěžových EKG založená na vlnkové transformaci.
Detekce QRS v signálech EKG.
Analýza variability srdečního rytmu ve frekvenční oblasti.
Analýza EEG ve frekvenční oblasti.
Analýza EEG v časově-frekvenční oblasti.
Filtrace evokovaných potenciálů založená na vlnkové transformaci.
Ztrátová komprese biosignálů založená na vlnkové transformaci.