Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Elektronikus orvosi műszerek

    A tantárgy angol neve: Electronic Medical Equipment

    Adatlap utolsó módosítása: 2009. november 2.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    Mérnök Informatikus Szak

    Szabadon választható tantárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIMIJV32   2/2/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Jobbágy Ákos Andor, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Jobbágy Ákos

    egyetemi tanár

    MIT

    Dr. Pataki Béla

    docens

    MIT

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít méréstechnika, elektronika
    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIMM9032") )
    VAGY
    NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIMIM337") )
    VAGY
    NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIMIM202") )

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:
    Nem veheti fel az, aki az Orvostechnika (VIMIM337) vagy az Orvosbiológiai méréstechnika (VIMIM202) vagy az Elektronikus orvosi műszerek (VIMM9032) tantárgy kreditjét már megszerezte.
    7. A tantárgy célkitűzése Az elektronikus orvosi műszerekben alkalmazott tipikus hardver egységek és jelfeldolgozó algoritmusok bemutatása. Az EKG, EEG és a mandzsettát használó indirekt vérnyomásmérő készülékek részletes ismertetése. Valós (a hallgatókról felvett) fiziológiai eredetű jeleket feldolgozó algoritmus elkészítése MATLAB környezetben.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    Az előadások anyaga

    Elektródok feladata, típusai, modellezése.

    Makróelektródok felépítése és modellezése. Zajok, zavarok a testfelszínről elvezetett elektronikus jelekben.

    A fiziológiai eredetű elektronikus jeleket feldolgozó orvosi készülékek (EKG, EMG, EEG)

    funkcionális felépítése.

    Bemeneti fokozatok, hozzávezetések, a paciens illetve a készülékek védelme.

    A közösjel elnyomás növelése a meghajtott testpotenciál módszerével.

    Sokcsatornás biológiai erősítők felépítése.

    Az áram fiziológiai hatása. Biztonságtechnika.

    Impedanciamérő készülékek és pletizmográfok (PPG) funkcionális felépítése.

    A pulzoximéter működési elve.

    Mandzsettás vérnyomásmérő készülékek felépítése, a felhasznált algoritmusok a szisztolés és a diasztolés vérnyomás meghatározására.

    A jel/zaj viszony javítására alkalmazható módszerek a jelfeldolgozás során: átlagolás, szűrés, mintaillesztés.

    Fiziológiás jelek analízise: véletlenség tesztje, szabályosság keresése.

    Az EKG jel kiértékelése. Az Einthoven féle elvezetések.

    A szívfrekvencia variabilitás (HRV) értelmezése. A felvételek kiértékelése a frekvenciatartományban és a Poincaré diagram használatával.

    Mozgások analízise. A passzív markerbázisú analízis. Készülékek felépítése, kalibrálása és használata.

    Háromdimenziós gyorsulásmérő illetve MousePen digitalizáló tábla használata mozgások analízisére.

    Véletlenség tesztje, szabályosság keresése fiziológiai eredetű jelekben.

    Neurális hálózatok alkalmazhatósága a fiziológiai eredetű jelek feldolgozására.

    Kváziperiódikus jelek jellemzése az SVD módszert és a KL transzformációt használva.

    Mammográfiás felvételek feldolgozása, kiértékelése.

    Tüdőröntgen felvételeke feldolgozása, kiértékelése.

     

    Laboratóriumi mérések

    Felvételek készítése az otthoni monitorozásra alkalmas HHM készülékkel: Einthoven I. elvezetésben EKG, minkét mutatóujjról fotopletizmográfiás (PPG) jel mind IR mind NIR tartományban és a felkari mandzsetta nyomásának rögzítése különböző mandzsettanyomás profilok esetén.

    A fizikai és a szellemi igénybevétel hatásának elemzése a fenti jelekre.

    A szívfrekvencia variabilitás (HRV) mérése és kiértékelése.

    EKG jelek szűrése a frekvenciatartományban. A szűrés hatása az áteresztő tartományban, a frekvenciafüggő fáziskésleltetés hatása. A szűrésre használható Matlab függvények.

    Passzív markerbázisú mozgásanalizátor (PAM), vezeték nélküli háromdimenziós készülék (WIreLess Movement Analyzer) és MousePen digitalizáló tábla használata kéz- és karmozgások vizsgálatára.

    Kézremegés mérése. Ujjdoboló mozgásról felvétel készítése, a mozgás szabályosságának és gyorsaságának jellemzése.

    Különböző geometriai alakzatok rajzolása közben készített felvételek kiértékelése.

     

    Tipikus feladatok fiziológiai eredetű jelek feldolgozása során:

    EKG: QRS detektálás, alapvonal vándorlás szűrése, P, T hullám felismerése. Az egyes periódusok hasonlósága. Jellemző ciklus előállítása, az ettől való eltérés jellemzése. Az EKG frekvencia spektrumának változása nyugalmi állapotban, illetve fizikai igénybevételt követően.

    A szív R csúcshoz tartozó elektromos tengelyének meghatározása. Az elektromos tengely állandóságának jellemzése.

    PPG: pulzushullám felfutási meredekség meghatározása, a felfutó szakasz kezdetének detektálása.

    HRV kiértékelése a frekvenciatartományban, illetve a Poincaré diagram alapján. Külső hatásra bekövetkező változás késése.

    A felvételek kiértékelése MATLAB környezetben történik.

    Tipikus feladatok mozgásanalízis során készített felvételek kiértékelésére:

    Kézremegés mérése és jellemzése.

    Ujjdoboló mozgás mérése és jellemzése.

    Mutató mozgás mérése és jellemzése.

     

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) A félév első 7 hetében előadás, a 8. héten az Orvostechnika laboratóriumban a hallgatókról fiziológiai eredetű jelek rögzítése, a 9. – 14. héten számítógépes gyakorlat, feladatkonzultáció.
    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: házi feladat elkészítése. A vizsgára bocsáthatóság feltétele a házi feladat elfogadása.

               b. A vizsga szóbeli.

    A pótlási héten van lehetőség elővizsgát tenni.

    11. Pótlási lehetőségek A házi feladatot a szorgalmi időszakban be kell adni. Ennek pótlására a vizsgaidőszakban nincs lehetőség.
    12. Konzultációs lehetőségek A gyakorlati foglalkozásokon lehetőség van konzultációra.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Jobbágy: Orvosbiológiai méréstechnika I. és II. (segédanyag)
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra56
    Félévközi készülés órákra 
    Felkészülés zárthelyire 
    Házi feladat elkészítése30
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
    Vizsgafelkészülés 34
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Jobbágy Ákos

    egyetemi tanár

    MIT

    Dr. Pataki Béla

    docens

    MIT