|
|
A2B31SMS – Biologické signály
Náplní předmětu jsou nativní a
evokované biosignály používané v různých
klinických oborech současné medicíny a metody jejich zpracování a
vyhodnocování. U významných biosignálů jsou studenti
seznámeni s jejich genezí, případně s fyzikálními a matematickými modely.
V laboratorních úlohách mají studenti příležitost ke snímání vlastních
biologických signálů a k jejich následnému zpracování v programovém
prostředí MATLAB.
Garant
a přednášející
Doc. Ing.
Roman Čmejla, CSc. <cmejla at
fel.cvut.cz>
Laboratoře
– pravidla pro práci v
laboratoři
Doc. Ing. Roman Čmejla, CSc. <cmejla at fel.cvut.cz>
Ing. Jan Rusz <ruszjan at fel.cvut.cz>
Ing. Radek
Janča <jancarad at fel.cvut.cz>
Rozvrh
Přednášky: pondělí 07:30 — 09:00 KN: E-107
Cvičení: pondělí 12:45 — 14:15 T2: A4-405
Cvičení: pondělí 14:30 — 16:00 T2: A4-405
Literatura
Čmejla, R.:
Biologické signály - textové verze přednášek, ČVUT FEL, 2012 (dokumenty
v txt dostupné na stránkách předmětu)
Čmejla, R., Bergl,
P. Rusz, J., Janča, R.: Zpracování biologických
signálů - návody k laboratorním úlohám, ČVUT FEL, 2012 (dokumenty
v pdf dostupné na stránkách předmětu)
Svatoš, J.:
Biologické signály, ČVUT Praha 1998
Penhaker, M. a kol.:
Lékařské diagnostické přístroje. Ostrava 2004.
Rozman, J. a kol.:
Elektronické přístroje v lékařství, Academia 2006
Mohylová, J.,
Krajča, V.: ZPRACOVÁNÍ BIOLOGICKÝCH SIGNÁLŮ. Učební text - VŠB-TU Ostrava
2007 http://www.elearn.vsb.cz/archivcd/FEI/ZBS/Mohylova_Zpracovani%20biosignalu.pdf
Databáze
biologických signálů http://physionet.caregroup.harvard.edu/physiobank/database/
Hodnocení – pravidla
pro hodnocení podmínky udělení zápočtu
Celkové hodnocení
se bude skládat:
Max 40 bodů … semestrální práce
Max 20 bodů … protokoly
Max 60 bodů … písemný
test u zkoušky
Výsledné
hodnocení:
A
... 94
až 120
B
... 83
až 93
C
... 72
až 82
D
... 61
až 71
E
... 50
až 60
F
... < 50
[Bodové hodnocení protokolů 2012]
Semestrální
práce 2011/12
Téma: Detekce v EEG signálech laboratorních
potkanů
ftp://sami.fel.cvut.cz/Public/BSG/semestralka2012
Varianta A - Detekce záchvatů (seizure.pdf, seizure_1.mat)
Varianta B - Detekce HFO (HFO.pdf, hfo_1.mat, hfo_2.mat)
Termín odevzdání: do 18.května
2012, 24:00 (řádný termín)
do
20.srpna 2012, 24:00 (náhradní termín)
Způsob odevzdání: zaslání dvou souborů (*) na cmejla at fel.cvut.cz
(*)
1. Zpráva (popisující vlastní řešení)
2. m-file detekt.m (funkční detektor)
funkce
detekt.m
vstup: EEG_signal,fs
výstup:
markers_out
(1.sloupec-začátky
aktivity v sekundách)
(2.sloupec-konce
aktivity v sekundách)
Hodnocení práce: zpráva
(max 10 bodů)
správnost
a přesnost detekce (max 30 bodů)
za mimořádně
zdařilé řešení je bonus až 20 bodů
za
nedodržení požadavků na vstup a výstup funkce je
-10 bodů
Varianta A
Bláhová
Jana, Caha Jiří, Dohnalová Ludmila, Faflík
Tomáš, Havlín Jaroslav, Hrubišová Anna, Kabourek
Pavel, Kizeková Terézia,
Kortus Štěpán, Koudela Lukáš, Martinovská Zuzana, Michálek Tomáš, Němeček
Tomáš, Palečková Alena, Procházka Václav, Vlk Pavel, Zach Lukáš, Zrůst
Vladimír
Varianta B
Bundil Lukáš, Cubas
Lopez Jenefer
Elizabeth, El Hajj Zena, Fišer Ondřej, Holá
Šárka, Jíchová Anna, Kejzlarová Nina, Klejchová Pavla, Košturiaková
Lucia, Kozic Zlatko, Merunka Ilja, Mottl Jakub,
Novotná Iva, Petras Jan, Štěrba Jan, Volf Petr,
Znojilová Lucie, Konopáč Martin
|
Týden
|
Datum
|
Téma
|
Výukové
materiály
|
|
1
|
13-02-2012
13-02-2012
|
Úvod
Biosignály, rozdělení,
parametry [SVA98:200-202], [PEN04:73-78], [ROZ06:23-29]
Lab: Měření a hodnocení doby reakce
|
BSG01.txt
Lab01
|
|
2
|
20-02-2012
20-02-2012
|
Hlas a řeč
Modely
hlasového ústrojí
Charakteristiky
hlásek
Základní
hlasivkový tón a jeho detekce
Formantové
frekvence a jejich detekce
Poruchy
hlasu
Metody
objektivního posouzení hlasu
Poruchy
řeči
Lab: Hlas a řeč
|
BSG02.txt
Lab02
|
|
3
|
27-02-2012
27-02-2012
|
Geneze
biologických signálů [SVA98:5-10], [PEN04:5-35]
Membránové
potenciály
Klidový
potenciál (Nernstova a Goldmannova
rovnice)
Akční
potenciál (depolarizace, repolarizace,
refrakterní fáze)
Šíření
akčního potenciálu
Modelování
elektrických vlastností buněčné membrány a neuronů [MAL95]
Hodgkinův-Huxleyho
model
Teorie
vedení
Lab: Měření rychlosti vedení nervového
vzruchu ulnárním nervem
|
BSG03.txt
Lab03
|
|
4
|
05-03-2012
05-03-2012
|
Signály
nervů a svalů
[SVA98:95-110], [PEN04:173-183]
Elektromyogram
(nativní, stimulační, funkční zatěžování svalů)
Motorická
jednotka
Dráždění
svalu
Záznam
EMG signálu, parametry signálu
Zpracování
EMG signálu, obálky
Analýza
únavy
Lab: Elektromyogram
|
BSG04.txt
Lab04
|
|
5
|
12-03-2012
12-03-2012
|
Signály
srdce I
[SVA98:31-66], [ROZ06:68-93]
Elektrokardiogram
(EKG)
Převodní
systém srdeční
Svodové
systémy EKG
Vektor
depolarizace srdečního svalu
Vznik
EKG křivky
Elektrická
srdeční osa
Vektorkardiografie (VKG)
Lab: Elektrokardiogram a vektorkardiogram
|
BSG05.txt
Lab05
|
|
6
|
19-03-2012
19-03-2012
|
Signály
srdce II
Další
svodové systémy
Náhradní
umístění elektrod
Analýza
EKG
Frekvenční
oblast
Časová
oblast
Základní
obrazy EKG signálu
Rušení
a filtrace EKG signálu
Lab: Filtrace EKG signálu a potlačení
šumů
|
BSG06.txt
Lab06
|
|
7
|
26-03-2012
26-03-2012
|
Signály
srdce III
Fonokardiogram
Srdeční
ozvy a spektrální analýza, spektrální momenty
Pletysmogram
Pulzní
vlna a určení rychlosti jejího šíření
Polygrafické
metody v kardiologii
Detekce
vln v EKG signálu
Pan-Tompkinsonův algoritmus
Variabilita
srdečního rytmu
Lab: Polykardiografie
|
BSG07.txt
Lab07
|
|
8
|
02-04-2012
02-04-2012
|
Signály
mozku I
[SVA98:67-93], [PEN04:149-154], [ROZ06:53-63]
Elektroencefalogram
Geneze
signálů mozku
Systém
rozložení elektrod
EEG
rytmy
Normální
EEG a jeho analýzy
Artefakty
v EEG
Lab: Elektroencefalogram
|
BSG08.txt
Lab08
|
|
9
|
02-04-2012
16-04-2012
|
Signály
mozku II
Abnormální
EEG
Grafoelementy
paroxysmální aktivity
Zvrat
fáze
Evokované
potenciály [PEN04:159-162]
-
sluchové EP (BAEP, MLR, SVP)
-
zrakové VEP
-
somatosensorické SEP
Průměrování[SVA98:
18-19]
Lab: Exkurze do nemocnice
|
BSG09.txt
Lab09
|
|
10
|
23-04-2012
23-04-2012
|
Signály
sluchového ústrojí (ing. Tichý)
Hluchota
Audiometrie
Kochleární
implantáty
Kódovací
strategie
Lab: Evokované potenciály, detekce epileptiformních hrotů
|
BSG10.txt
Lab10
|
|
11
|
30-04-2012
30-04-2012
|
Signály
zrakového ústrojí [SVA98:123-157], [PEN04:149-154]
Elektrookulogram
Základní
typy očních pohybů (sakády, fixace)
Závislost
mezi napětím EOG signálu a pohybem oka
Hodnocení
prostorového pohybu očí
Elektroretinogram
(fotopický a skotopický)
Polysomnografie
Signály
používané ve spánkové medicíně a jejich parametry
Spánkové
cykly
Poruchy
spánku
Lab: Elektrookulogram
|
BSG11.txt
Lab11
|
|
12
|
07-05-2012
07-05-2012
|
Plicní
funkce
Plíce
Plicní
objemy
Plicní
kapacity
Spirometrie
Lab: Plicní ventilace
|
BSG12.txt
Lab12
|
|
13
|
14-05-2012
14-05-2012
|
Elektrogastrogram
Elektrická
aktivita žaludku
Elektrogastrogram
Potíže
trávicího traktu
Lab: Elektrogastrogram
|
BSG13.txt
Lab13
|
Termíny zkoušek
Datum, hodina,
místnost
pondělí 21. května
2012 8:00 405
pondělí 28. května
2012 8:00 405
pondělí 25. června
2012 8:00 405
pondělí 27. srpna 2012
8:00 405
Poslední
změna: 2.března, 2012
|
