455-0524/01 – Biomedicínská přístrojová technika - 3) (BPT)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2003/2004
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PEN72 prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.
POK40 prof. Dr. Ing. Miroslav Pokorný
TIE30 Mgr. Petr Tiefenbach
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 3+3

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Předmět je věnován biofyzikálním základům přístrojové techniky a využití elektronických metod, přístrojů a systémů pro diagnostické a terapeutické potřeby v lékařství. Přínosem předmětu je využití elektronických metod přístrojů a systémů pro potřeby v lékařství. Předmět zapadá svou náplní do zaměření měřicí a řídicí technika v biomedicíně. Získané vědomosti a dovednosti v tomto předmětu a celého zaměření vytváří základní předpoklad znalostí biomedicínckého inženýrství. Přínosem předmětu je využití elektronických metod přístrojů a systémů pro potřeby v lékařství. Předmět zapadá svou náplní do zaměření měřicí a řídicí technika v biomedicíně. Získané vědomosti a dovednosti v tomto předmětu a celého zaměření vytváří základní předpoklad znalostí biomedicínckého inženýrství.

Vyučovací metody

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

Anotace

Obsahuje fyzikální základy vyšetřovacích, laboratorních a léčebných metod a také význam těchto metod pro vlastní klinickou praxi.

Povinná literatura:

Hrazdira, I.: Biofyzika, Praha, Aviceum, 1990 Vrána, I.: Lékařská elektronika, Praha, Aviceum, 1995 Ottová - Leitmannová, A.: Základy biofyziky, Bratislava, Alfa, 1993 Šimurda J. Bioelektrické jevy I CERM Brno, 1995 Silbernagl S., Despopoulos A. Atlas fyziologie člověka Grada, Avicenum Praha, 1993 Proser W. a kol. Experimentální metody biofyziky Academia Praha, 1989 Chmelař M. Lékařská přístrojová technika 1 Nakladatelství CERM s.r.o. Bronzino J.D. et al.: The biomedical engineering handbook. CRC Press, Boca Raton, 1995.

Doporučená literatura:

Penhaker,M:Biomedicínská přístojová technika. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: 2 testy průběžné kontroly a referát Podmínky udělení zápočtu: Min. 30 bodů, max.45 bodů. Dva testy průběžné kontroly po 15 bodech maximum a referát za 15 bodů maximum.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Požadavky na přístroje pro zpracování lékařských dat. Spojování lékařských zařízení s prostředky digitalizace. Převodníky a propojení lékařských přístrojů s PC a sítěmi. Signály zpracovávané v lékařských zařízeních, jejich původ a metody zpracování. Specifika pro zpracování obrazů. Programové vybavení pro digitalizaci. Archivační potřeby a požadavky na ně kladené speciálně ve zdravotnictví. Základní poznatky elektrofyziologie. Základy elektrofyziologie nervu a kosterního svalu. Elektrofyziologie srdce. Mikroelektrody. Zesilovač biopotenciálů. Elektrické projevy tkání. Biopotenciály periferního nervu a kosterního svalu. Biopotenciály mozku a srdce. Dráždivost tkání. Elektrostimulace periferního nervu a kosterního svalu. Elektrostimulace srdce a míchy. Kardiostimulace dočasná trvalá. Diagnostické metody při zavádění a kontrole kardiostimulace. Defibrilace. Elektrostimulace močového měchýře a střeva. Elektrický odpor tkání. Teoretické předpoklady. Přístroje používané ke snímání a měření. Elektrochemická analýza vnitřního prostředí organismu. Analýza krve. Elektrochemické vyšetření dialyzačního roztoku. Analýza respiračních plynů. Biofyzikální základy záznamových vyšetřovacích a měřicích metod. Pojem biosignálu a jeho úloha v diagnostickém informačním systému. Elektrody a jejich rozdělení. Zesilovače. Měření neelektrických biosignálů. Měření teploty. Měření mechanických veličin. Měření průtoku. Polarografie. Optické laboratorní metody. Monitorování. Telemetrie. Biofyzikální základy zobrazovacích vyšetřovacích metod. Principy dvourozměrného zobrazování. Zobrazovací systémy. Hodnocení obrazu. Základní parametry. Trojrozměrné zobrazení. Termografie. Termovize. Kombinované zobrazovací systémy. Mikroskop. Elektronová mikroskopie. Fibroskopy. Rentgenové zobrazovací metody. Skiaskopie. Tomografie. Scintygrafy. Celotělová detekce. Magnetická rezonance. Biofyzikální principy některých léčebných metod. Fyzikální principy některých chirurgických nástrojů. Elektrotomie a elektrokoagulace. Laserové chirurgické přístroje. Ultrazvuková chirurgie. Ionizující záření. Radiační terapie. Medicínské informační systémy. Úvod do medicínských informačních systémů (MIS), počítač jako součást diagnostických, terapeutických a správních systémů. Hierarchie a funkce MIS; klinické a ambulantní, nemocniční, národní a regionální MIS,struktury databází užívaných v MIS; kódování medicínských informací; výstavba MIS, MIS s centralizovanou a distribuovanou databází; uživatelská prostředí. Expertní systémy a podpora medicínské diagnostky. Určení expertních systémů (ES), výhody a nevýhody, aplikace. Reprezentace znalostí, inferenční mechanismy. Usuzování (inference) za podmínek neurčitosti, pravděpodobnosti v odhadech, inferenční sítě, propagace pravděpodobnosti. Nepřesné usuzování, neurčitost a pravidla, faktory určitosti, aproximační fuzzy usuzování. Modelování některých biologických jevů a pochodů. Cvičení: Numerická výpočty u vybraných částí elektronických přístrojů.Výpočty navržených obvodů s ohledem na možnou praktickou realizaci. Laboratoře: Měření vlastností elektrod pro záznam biosignálů.Zadání samostatných úloh. Měření elektrické a mechanické aktivity a dráždivosti svalu. Měření odporu kůže a tkání. Měření frekvenční závislosti admitance živé tkáně. Elektrody a přístroje pro elektrochemickou analýzu. Snímání a záznam elektrických signálů. EEG, EKG. Demonstrace vyšetření funkce plic a změn klidové plicní ventilace na vybrané vnější podněty. Ultrazvukové měření a detekce průtoku. Možnosti využití zobrazovacích metod. Kontaktní a bezkontaktní metody. Exkurse na odborné klinické pracoviště. Náhrada funkcí orgánů. Elektroléčebné metody. Informační technologie a orientace prostřednictvím webu. Multimediální medicínská data, pacientský záznam, akvizice a zpracování na různých úrovních MIS. Etika a bezpečnost dat v MIS, zákonné normy, mezinárodní a národní standardy pro přenos medicínských dat mezi informačními systémy. Aplikace MIS. Základní cvičení na síťové laboratoři PC s různými databázovými SW. Klinické strategie rozhodování, akvizice medicínských dat, generování hypotéz, interpretace dat, vyhodnocení hypotéz. Návrh expertních systémů, stupně vývoje ES. Počítačové laboratoře: Příklad spojení lékařských přístrojů a počítačů. Procvičována biologických jevů na modelech v prostředí Simulink. Presentace samostatných úloh.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku