Detail předmětu

Zdroje medicínských dat

FIT-ILDTAk. rok: 2009/2010

Informační a řídicí subsystémy lidského organismu. Nervová soustava a její elektrické vlastnosti. Geneze elektrických biosignálů. Elektroencefalografie, elektromyografie, elektrokardiografie, fonokardiografie. Měření krevního tlaku a průtoku, teploty, atd., monitorovací systémy. Diagnostika cév. Měření mechaniky dýchání, zátěžové funkční testy, měření vlastností smyslových orgánů. Základy zobrazovacích systémů v lékařství: digitální radiografie, počítačové rentgenové tomografy, zobrazovací systémy jaderné magnetické rezonance, gamazobrazovací systémy a systémy jednofotonové a dvoufotonové emisní tomografie, digitální ultrasonografie. Hematologické a biochemické analýzy.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Základní znalosti o principech a využití nejdůležitějších diagnostických metod a systémů.

Prerekvizity

Nejsou žádné prerekvizity.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Aktivní účast v laboratorní výuce.

Osnovy výuky

  1. Informační a řídicí subsystémy lidského organismu. Nervová soustava a její elektrické vlastnosti.
  2. Geneze elektrických biosignálů. Elektroencefalografie, elektromyografie. elektrokardiografie, fonokardiografie
  3. Měření krevního tlaku, teploty, mechaniky dýchání a dalších fyziologických veličin
  4. Měření krevního průtoku, ultrazvukové dopplerovské systémy. Komplexní diagnostika cév.
  5. Monitorovací systémy, jednotky intenzivní péče, zátěžové funkční testy
  6. Měření vlastností smyslových orgánů - sluchu a zraku
  7. Digitální radiografie.
  8. Rentgenová výpočetní tomografie.
  9. Zobrazovací systémy magnetické rezonance.
  10. Gama-zobrazovací systémy.
  11. Zobrazovací systémy jednofotonové emisní tomografie a pozitronové emisní tomografie.
  12. Digitální sonografie.
  13. Principy metod užívaných v biochemických a hematologických laboratořích

Učební cíle

Získání znalostí o biologických zdrojích signálů a dat a o technických možnostech akvizice těchto dat. Přehled a vysvětlení principů základních systémů pro lékařskou diagnostiku s důrazem na poskytovaná data. Poznatky umožňují porozumění specifikům pořizování a analýzy medicínských dat a jsou nezbytné pro komunikaci v lékařském prostředí.

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

Náhrada není možná.

Doporučená literatura

Chmelař, M.: Lékařská přístrojová technika 1, Akademické nakladatelství CERM 1995 Chmelař, M.: Lékařská laboratorní technika, skriptum VUT 2000 Drastich, A.: Zobrazovací systémy v lékařství, VUT FEI, Brno 1989 Drastich, A.: Netelevizní zobrazovací systémy, UBMI FEI VUT v Brně 2001 Krstel, E.: Imaging Systems for Medical Diagnostics, Siemens Aktiengesellschaft, Berlin 1990 Bronzino, J.D.: The Biomedical engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton 1995 Rozman, J., kol. Elektronické přístroje v lékařství, Academia, 2006

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

Koncepce lékařských přístrojů pro měření biosignálů. Záznamové elektrody, polarizace elektrod,druhy elektrod. Zesilovače pro biologické signály, požadavky na zesilovače a jejich řešení. Elektrokardiografie, princip činnosti a vlastnosti přístroje, vlastnosti EKG signálu. Základní analýza a hodnocení EKG. Elektroencefalografie, princip a vlastnosti přístroje, způsoby snímání a hodnocení mozkových signálů,doplňková zařízení k elektroencefalografu (fotostimulátor, fonostimulátor). Elektromyografie, snímání a hodnocení signálů ze svalových skupin, vlastnosti přístroje a metodika hodnocení signálů, doplňková zařízení. Fonokardiografie, princip a vlastnosti přístroje. Měření krevního tlaku, měření invazivní i neinvazivní, princip použitých metod. Metody měření průtoku krve - ultrazvuková, diluční, impedanční. Měření teploty, aplikace měření teploty v lékařské technice. Pletysmografie, rozdělení, princip metod a přístrojů. Základy monitorovací techniky, funkce monitorů a jejich vazba na nemocniční informační systém, snímané a vyhodnocované veličiny. Rentgenové zobrazovací systémy, fyzikální princip, základní principy konstrukce konvenčních a digitálních skiaskopických a skiagrafickcých systémů. Výpočetní rentgenová tomografie, idea rekonstrukce obrazu z projekcí, základní principy konstrukce standardních, vícevrstvých a helical- výpočetních tomografů. Zobrazovací systémy magnetické rezonance, základní principy konstrukce MR zobrazovacích systémů. Gamazobrazovací systémy, principy konstrukce planárních gamazobrazovacích systémů, základní principy konstrukce SPECT a PET zobrazovacích systémů. Ultrazvukové zobrazovací systémy, základní principy konstrukce.

Laboratorní cvičení

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

Výuka programového prostředí LabView - princip programování, základní bloky, ukázky průmyslových a vědeckých aplikací. Zpracování a filtrace EKG v prostředí LabView. Detekce R vlny v prostředí LabView. Návrh a konstrukce diferenčního zesilovače pro snímání biologických signálů a využití LabView pro analýzu obvodu. Návrh a konstrukce úzkopásmové zádrže pro potlačení síťového rušení a využití LabView pro analýzu obvodu. Návrh a konstrukce antialiasingového filtru a využití LabView pro analýzu obvodu. Návrh a konstrukce jednoduchého zesilovače pro EKG a využití LabView pro analýzu obvodu.

Cvičení na počítači

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

Cvičení na počítači proběhne v rámci laboratorních cvičení - úlohy na zpracování EKG signálu v prostředí LabView.