Detail předmětu

Analýza a interpretace biologických dat

FEKT-MABDAk. rok: 2009/2010

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 , 2. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Kozumplík, CSc.

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.
Potlačení úzkopásmového rušení (driftu a brumu) lineárními, adaptivními i nelineárními metodami
Potlačení myopotenciálů metodami založenými na vlnkové transformaci.
Metody detekce a rozměření významných kmitů a vln v signálech EKG, diagnostické klasifikační systémy.
Komorové pozdní potenciály. Alternace vlny T (TWA), zpracování a vyhodnocení.
FonoKG a jeho zpracování. Analýza variability srdečního rytmu (HRV) v časové a ve frekvenční oblasti.
Signály nervové soustavy: EEG, vlastnosti v časové a frekvenční doméně, typické grafoelementy, šum a signálové artefakty, metody jejich odstranění.
Analýza EEG v časové oblasti, statistická analýza, způsoby detekce grafoelementů. Analýza EEG v časově-frekvenční oblasti.
Analýza EEG ve frekvenční oblasti. Topografické mapování mozkové aktivity.
Evokované potenciály, vlastnosti jednotlivých typů EP.
Signály kosterního svalstva a šlach. EMG, vlastnosti a analýza.
Archivace a přenos biomedicínských dat. Ztrátová a neztrátová komprese dat.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

Potlačení driftu a brumu v signálech EKG lineárními metodami.
Potlačení driftu a brumu v signálech EKG nelineárními metodami.
Vektorkardiografie (VKG) a určování směru elektrické srdeční osy.
Detekce QRS v signálech EKG.
Analýza variability srdečního rytmu (HRV) v časové a frekvenční oblasti.
Detekce první a druhé srdeční ozvy ve fonokardiografickém signálu.
Odhad velikosti stahu svalu pomocí povrchového EMG signálu.
Kvantifikace únavy svalu spektrální metodou.
Prezentace výsledků projektů

Řešení projektů s následujícími tématy:
Detektory QRS
Spektrální metody analýzy HRV
Analýza VKG
Metody filtrace signálů EKG
Detekce alternací vlny T (TWA)
Spektrální metody analýzy signálů EEG
Analýza povrchového signálu EMG