Detail předmětu

Medical diagnostic devices

FEKT-CLDTAk. 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

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

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

Snímání, záznam a přenos 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 (fotostimulátor, fonostimulátor).
Elektrokardiografie, princip činnosti a vlastnosti přístroje, používané rehistrační systémy, analýza a hodnocení EKG, automatické elektrokardiografy s diagnostikou.
Elektromyografie, snímání a hodnocení signálů ze svalových skupin, vlastnosti přístroje a metodika hodnocení signálů, doplňková zařízení.
Impedanční měření fyziologických veličin, podstata impedanční techniky (použití pro průtok krve, dýchání, psychogalvanický reflex).
Měření krevního tlaku, měření invazivní i neinvazivní, princip použitých metod.
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, hodnocení vlastností rtg zobrazovacích systémů a jejich využití.
Výpočetní rentgenová tomografie, idea rekonstrukce obrazu z projekcí, základní principy konstrukce standardních a helical- výpočetních tomografů, hodnocení vlastností CT RTG zobrazovacích systémů a jejich využití.
Zobrazovací systémy magnetické rezonance, základní principy konstrukce MR zobrazovacích systémů, hodnocení vlastností MR zobrazovacích systémů a jejich využití.
Gamazobrazovací systémy, principy konstrukce planárních gamazobrazovacích systémů, základní principy konstrukce SPECT a PET zobrazovacích systémů, hodnocení vlastností gamazobrazovacích systémů a diagnostické využití.
Ultrazvukové zobrazovací systémy, základní principy konstrukce a hodnocení vlastností ultrazvukových zobrazovacích systémů a jejich využití.
Elektrická, radiační, biologická a chemická bezpečnost diagnostických systémů a laboratoří. Zajištění bezpečnosti pro pacienta i personál. VYsvětlení základních pojmů a norem s ohledem na platnou legislativu. Biokomatibilita materiálů. Základy sterilizace a likvidace biologického, jedovatého a radioaktivního odpadu.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

Návrh a konstrukce diferenčního zesilovače pro snímání biologických signálů.
Návrh a konstrukce antialiasingov0ho filtru.
Návrh a konstrukce jednoduchého zesilovače pro EKG.
Výuka LabView.
Zpracování a filtrace EKG v prostředí LabView.
Detekce R vlny v prostředí LabView.
Systémy pro měření EEG a EMG.
Návrh Dopplerovského měřiče průtoku. Ukázka měření.