PředmětyPředměty(verze: 949)
Předmět, akademický rok 2021/2022
  
Biosignály a modely - M445016
Anglický název: Biosignals and models
Zajišťuje: Ústav matematiky, informatiky a kybernetiky (446)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2021 do 2022
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Zk [HT]
Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Další informace: http://moodle.vscht.cz/course/view.php?id=119
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Vyšata Oldřich MUDr. Ph.D.
Záměnnost : N445074
Anotace -
Poslední úprava: Mareš Jan doc. Ing. Ph.D. (14.06.2018)
Předmět zahrnuje vybrané metody modelování biomedicínských dat a jejich analýzy s využitím příslušných informačních systémů. Vlastní tématika zahrnuje popis pořizování a analýzy vícekanálových biomedicínských dat a obrazů s jejich následným modelováním. Těžiště předmětu je v matematickém zpracování dat a ve fundovaném posouzení výsledků. Umožňuje tak studentům sjednocující pohled na zpracování biodat z inženýrského, biomedicínského a matematického hlediska s využitím prostředků výpočetní techniky a databázových systémů pro třídění informací.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (20.04.2018)

Studenti budou po absolvování předmětu umět modelovat základní biologické procesy na úrovni jednotlivých buněk, interakcí supin buněk, orgánů a celého organismu. K modelování biologických procesů v prostoru a čase budou schopní zpracovávat 1D, 2D a 3D signály. K testování odezvy organismu na vnější podněty budou schopni připravovat samostatně experimenty na zařízení Vernier (ke snímání teploty, tlaku, EKG, ventilačních parametrů a svalové aktivity) a Walter (ke snímání zrakových a kognitivních evokovaných potenciálů a EEG).

Literatura -
Poslední úprava: Mareš Jan doc. Ing. Ph.D. (14.06.2018)

Z: Reddy D.C.: Biomedical Signal Processing � Principles and Techniques, McGraw Hill, 2005,ISBN: 0070583889

D: Weitkunat R.: Digital Biosignal Processing, Elsevier, 1991, ISBN-10: 0444891447, ISBN-13: 978-0444891440

Z: Drongelen W., Signal Processing for Neuroscientists: An Introduction to the Analysis of Physiological Signals, Elsevier, 2007, ISBN-10: 0123708672

ISBN-13: 978-0123708670

D: Izhikevich E. M., Dynamical Systems in Neuroscience: The Geometry of Excitability and Bursting (Computational Neuroscience), The MIT Press, 2007, ISBN 0262090430, 9780262090438

Studijní opory
Poslední úprava: Mareš Jan doc. Ing. Ph.D. (26.04.2018)

www.honeywellprocess.com/

www.mathworks.com/

www.ni.com/

Sylabus -
Poslední úprava: Knociková Juliana Alexandra RNDr. Ing. Ph.D. (18.09.2023)

1. Biologické signály jako zdroje medicínskych dat, homeostáza, geneze a charakteristika vybraných biosignalů (EKG, EEG, EMG, ENG, EOG…)

2. Rozdělení biosignálů dle fyzikální podstaty a rytmicity průběhu. Vlastnosti biosignálů a odpovídající metody zpracování. Formáty biologických signálů.

3. Generování a prenos biosignálů. Pasivní a aktivní transport na buněčné úrovni, akční potenciál.

4. Snímání biosignálů. Vzorkování, kvantování, digitální filtrace, druhy fitrů a metody odstraňování rušivých složek.

5. Zobrazování signálů v časové a frekvenční oblasti, spektrální analýza, periodogram a FFT

6. Nestacionarita a modifikace časovo – frekvenčního rozlišení, waveletová analýza biosignálů

7. Elektrokardiografie, variabilita srdeční frekvence a elektrická osa srdce. Nelineární dynamika v analýze parametrů normálního a patologického EKG.

8. Chaos a dynamická analýza biologických signálů. Teorie entropického mozku.

9. Kvantitativní elektroencefalografie, automatická detekce paternů. Analýza změn EEG v různých neuropsychiatrických stavech.

10. Diskriminační a shluková analýza, fuzzy množiny.

11. Topografické mapování elektrické aktivity mozku - amplitudové, frekvenční, fázové.

12. Biostatistika a testování hypotéz v biomedicínských studiích.

13. Umělé neuronové sítě, úvod do metod umělé inteligence.

14. Biosignály a detekce kvantitativních biomarkerů ve fyziologických i patofyziologických podmínkách.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (20.04.2018)

žádné

Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta)
Poslední úprava: Knociková Juliana Alexandra RNDr. Ing. Ph.D. (17.09.2023)

Vypracování a obhajoba pěti ročníkových projektů: 0 - 30 bodů

Ústní zkouška: 0-70 bodů

Celkové bodové hodnocení: 100-90 A, 89-80 B, 79-70 C, 69-60 D, 59-50 E, 49-0 F.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Obhajoba individuálního projektu 1 28
Účast na přednáškách 1 28
Práce na individuálním projektu 1 28
Účast na seminářích 1 28
4 / 4 112 / 112
 
VŠCHT Praha