450-2017/03 – Biotelemetrie (BTE)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Martin Černý, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Martin Černý, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
CER275 doc. Ing. Martin Černý, Ph.D.
NOV0440 Ing. Boris Novosad
STR0401 Ing. Michal Strýček
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 0+16

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit studenty s prostředky, metodami a technologiemi pro realizaci telemetrických měření biologických dat a s aplikacemi telemetrie v oblastech biomedicínské techniky.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět biotelemetrie je určen zejména studentům mezioborových bakalářských oborů zaměřujících se na zdravotnickou techniku. Díky své zajímavé a praktické náplni může být předmět absolvován i studenty ostatních elektrotechnických bakalářských oborů. Předmět biotelemetrie si klade za cíl seznámit studenty s možnostmi a metodami pro přenos změřených (nejen) biologických dat do cílového zařízení ke konečnému zpracování a to na různou vzdálenost s použitím různých přenosových médií a technologií. Předmět je koncipován co nejvíce prakticky tak, aby přednesená látka byla co v největší možné míře následně ověřena v reálných úkolech měření a následného přenosu měřených signálů. Proto je doporučen k absolvování ve vyšších ročnících bakalářského studia. Biotelemetrií máme vždy na mysli přenos elektrického signálu, ve kterém je informace o měřené (biologické) veličině nějakým způsobem zakódována. Nedílnou součástí biotelemetrie je telemedicína, která v současné době umožňuje přenos medicínské informace, hlasové a obrazové, na různou vzdálenost. Dochází k přenosům dat buď mezi lékařem a pacientem, anebo mezi jednotlivými zdravotnickými pracovišti. Mezi speciální aplikace biotemetrie patří systémy vzdáleného monitorování základních životních funkcí a systémy vzdálené domácí péče.

Povinná literatura:

ČERNÝ, M., PENHAKER, M.: Biotelemetrie přednášky, VŠB TU Ostrava 2007. ISBN: 978-80-248-1605-0 ČERNÝ, M., PENHAKER, M.: Biotelemetrie – laboratorní úlohy, VŠB TU Ostrava 2007.ISBN: 978- 80-248-1606-7

Doporučená literatura:

PUŽMANOVÁ, R., Moderní komunikační sítě od A do Z. 2.aktualizované vydání. Brno: Computer press, a.s., 2006. ISBN 80-251-1278-0. BAJCSY, J., VÍTOVEC, J.: Telemetria a prenos údajov. Bratislava: Alfa-SNTL,1988. KAINKA, B., BERNDT, H-J., Využití rozhranní PC pod Windows. 1.české vydání. Ostrava: Nakladatelství HEL, 2000. ISBN 80-86167-13-5 Penhaker, M., Imramovský, M., Tiefenbach, P: Lékařské diagnostické přístroje učební texty, Ostrava: 2004. ISBN 80-248-0751-3 HU, Fei. Telehealthcare computing and engineering: principles and design. xix, 726 pages. ISBN 15-780-8802-X. GUANG-ZHONG YANG, Editor. Body sensor networks. Second edition. London: Springer London, 2014. ISBN 978-144-7163-749.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin. Je vyžadována 100% účast na těch cvičeních, které se budou realizovat v laboratoři vzdálené domácí péče. Protokoly z realizace z řízeného semestrálního projektu (max 70 bodů, minimálně 36 pro získání klasifikovaného zápočtu). Písemný test (max 30. bodů, minimálně 15 pro získání klasifikovaného zápočtu)

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou kladeny žádné další požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: • Úvod do telemetrie, historický vývoj, rozdělení systémy eHeatlh a Body sensor networks • Základní uspořádání biotelemetrického zařízení, jeho součásti. • Datové standardy pro přenos dat v biotelemetrických aplikacích komunikační protokoly. • eHealth - součásti, specifikace, aplikace v praxi. • Body sensor networks - požadavky, možnosti realizace, aplikace v praxi. • Systémy vzdálené domácí péče, monitorované signály (biologické a nebiologické, pohyby osob), aplikace v praxi. • Systémy domácí automatizace implementovatelné do systémů vzdálené domácí péče, součásti, požadavky, způsob realizace. • Ostatní aplikace telemetrie v lékařství (kardiologie, kontrola příjmu léčiv apod.) • Úvod do možností zpracování signálů a způsobu jejich interpretace uživatelům systémů vzdálené domácí péče a biotelemetrických řešení. • Ochrana osobních údajů, GDPR. Laboratoře: V rámci laboratorních cvičení budou studenti pracovat na řízeném semestrálním projektu. Výsledkem bude funkční telemetrické zařízení aplikované do laboratoře vzdálené domácí péče. Jednotlivé kroky projektu budou: • Návrh a telemetrického zařízení s využitím vývojových platforem typu Arduino nebo podobných pro měření zvolených biologických signálů. • Výběr a realizace analogových obvodů pro měření zvolených biologických signálů (jednosvodové EKG, nebo pletysmografie nebo tělesná váha nebo EMG, nebo inerciální senzory a tělesná teplota, případně další druhy biozesilovačů). • Digitalizace měřených analogových signálů a přenos dat do osobního počítače s využitím USB a nebo Ethernet. • Návrh a implementace komunikačního protokolu, vytvoření software pro vizualizaci měřených dat v osobním počítači. • Implementace zvolené bezdrátové technologie dle výběru (Bluetooth, Bluetooth Low energy, Proprietární rádiová komunikace, Internet of Things). • Implementace vytvořeného měřicího systému do systémů vzdálené domácí péče – prvotní testy laboratoři vzdálené domácí péče. • Práce s ostatními měřicími systémy v laboratoři vzdálené domácí péče. Monitorování pohybu osob, práce se systémy vzdálené domácí automatizace. • Návrh a realizace testovacích schémat pro ověření přínosů realizovaných telemetrických zařízení v laboratoři vzdálené domácí péče.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100 (100) 51
        Protokoly z realizace semestrálního projektu Laboratorní práce 70  36
        Písemný test Písemka 30  15
Rozsah povinné účasti: Je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin. Je vyžadována 100% účast na těch cvičeních, které se budou realizovat v laboratoři vzdálené domácí péče.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (B0714A060016) Biomedicínská technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0714A060016) Biomedicínská technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie AT P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie AT K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0714A060016) Biomedicínská technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0714A060016) Biomedicínská technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie AT K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0714A060018) Biomedicínské asistivní technologie AT P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A060016) Biomedicínská technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A060016) Biomedicínská technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku