Detail předmětu

Lékařská diagnostická technika

FEKT-BLDTAk. rok: 2010/2011

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

Jazyk výuky

čeština

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 a základní znalosti teorie elektrických obvodů.

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

Bodové hodnocení bude upřesněno vyhláškou garanta na začátku semestru.

Osnovy výuky

Záznamové elektrody, polarizace elektrod, druhy elektrod.
Zesilovače pro biologické signály, požadavky na zesilovače a jejich řešení.
Elektrokardiografie, vlastnosti EKG, princip činnosti a vlastnosti přístroje, analýza a hodnocení EKG.
Elektroencefalografie, vlastnosti EEG, 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, doplňková zařízení.
Pletysmografie - měření objemových změn.
Měření krevního tlaku, měření invazivní i neinvazivní, princip použitých metod.
Přístroje pro měření průtoku krve.
Základy monitorovací techniky, funkce monitorů a jejich vazba na nemocniční informační systém.
Rentgenové zobrazovací systémy, základní principy konstrukce konvenčních a digitálních skiaskopických a skiagrafickcých systémů, mamografie, zubní rentgeny, jejich využití.
Výpočetní rentgenová tomografie, základní principy konstrukce standardních a helical - výpočetních tomografů, jejich 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 hodnocení vlastností ultrazvukových zobrazovacích systémů a jejich 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
Rozman,J. a kol. Elektronické přístroje v lékařství, Academia, 2006

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 3 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor B-MET , 3 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor B-AMT , 3 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. 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

Ing. Vladimír Slávik
Ing. Vratislav Harabiš, 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.