Jerzy A. Moczko Katedra i Zakład Informatyki i Statystyki UM - Poznań INSTRUMENTACJA WIRTUALNA W BADANIACH MEDYCZNYCH
PODSTAWOWE TYPY INFORMACJI MEDYCZNEJ ALFANUMERYCZNA SYGNAŁY OBRAZY
INFORMACJA ALFANUMERYCZNA DANE REJESTRACYJNE HISTORIA CHOROBY WYNIKI LABORATORYJNE EPIKRYZA RECEPTY
INFORMACJA SYGNAŁOWA ELEKTROKARDIOGRAFIA ELEKTROENCEFALOGRAFIA ELEKTROMIOGRAFIA ELEKTRONYSTAGMOGRAFIA ELEKTROGASTROGRAFIA ELEKTROINTESTINOGRAFIA ELEKTROOKULOGRAFIA KARDIOTOKOGRAFIA
INFORMACJA OBRAZOWA KLASYCZNA TECHNIKA RENTGENOWSKA JĄDROWY REZONANS MAGNETYCZNY ULTRASONOGRAFIA MIKROSKOPIA OPTYCZNA I ELEKTRONOWA BADANIE DNA OKA TERMOGRAFIA
CELE ANALIZY SYGNAŁU (OBRAZU) BIOLOGICZNEGO WNIKNIĘCIE W NATURĘ SYSTEMU GENERUJĄCEGO SYGNAŁ (OBRAZ) - (CEL NAUKOWY, POZNAWCZY) USTALENIE AKTUALNEGO STANU SYSTEMU (CEL PRAKTYCZNY - POSTAWIENIE DIAGNOZY)
WADY ANALIZY WZROKOWEJ SYGNAŁÓW (OBRAZÓW) BIOLOGICZNYCH WYDOBYCIE MAŁEGO PROCENTU ZAWARTEJ W SYGNALE (OBRAZIE) INFORMACJI ZALEŻNOŚĆ INTERPRETACJI ZAPISU OD STOPNIA DOŚWIADCZENIA I ZMĘCZENIA OSOBY ANALIZUJĄCEJ WPŁYW EFEKTÓW PSYCHOLOGICZNYCH ( STAN EMOCJONALNY OSOBY ANALIZOWANEJ I ANALIZUJĄCEJ)
PROBLEM MEDYCZNY NIEDOTLENIENIE MÓZGU I JEGO SKUTKI W DALSZYM ROZWOJU DZIECKA: NADPOBUDLIWOŚĆ TRUDNOŚCI Z NAUKĄ OPÓŹNIENIE W ROZWOJU UMYSŁOWYM PADACZKA PORAŻENIE MÓZGOWE ŚMIERĆ
METODY DIAGNOSTYKI NIEDOTLENIENIA PŁODU NIEINWAZYJNE: KARDIOTOKOGRAFIA + TEST NIESTRESOWY NIEINWAZYJNE: ULTRASONOGRAFIA SEMIINWAZYJNE: KARDIOTOKOGRAFIA + TEST OKSYTOCYNOWY; KARDIOTOKOGRAFIA + TEST AKUSTYCZNY INWAZYJNE: BIOCHEMIA KRWI PĘPOWINOWEJ LUB WŁOŚNICZKOWEJ
DECYZJA KLINICYSTY PORÓD NATURALNY PORÓD WSPOMAGANY (NP. OKSYTOCYNĄ) CESARSKIE CIĘCIE
PROBLEM TECHNICZNY PROJEKT I KONSTRUKCJA ZŁOŻONEGO SYSTEMU DECYZYJNEGO ZAWIERAJĄCEGO MODUŁY: AKWIZYCJI TRZECH TYPÓW DANYCH BIOMEDYCZNYCH HOLISTYCZNEJ ANALIZY ZEBRANYCH DANYCH EFEKTYWNEJ PREZENTACJI WYNIKÓW
NATURA SYGNAŁÓW BIOLOGICZNYCH ELEKTRYCZNE MAGNETYCZNE MECHANICZNE AKUSTYCZNE CHEMICZNE CIEPLNE elektrokardiografia, elektroencefalografia, elektromiografia, elektroretinografia, elektrointestinografia, magnetokardiografia ciśnienie krwi, ruchy oddechowe, skurcze mięśnia macicy fonokardiografia fluktuacje stężenia gazów we krwi, gospodarka wodno-elektrolitowa temperatura
ETAPY PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW ZBIERANIE SYGNAŁU PRZY UŻYCIU ROZMAITYCH SENSORÓW PRZETWARZANIE WSTĘPNE PRÓBKOWANIE SYGNAŁU ANALIZA W DZIEDZINIE CZASU ANALIZA W DZIEDZINIE CZĘSTOTLIWOŚCI ANALIZA W POŁĄCZONEJ DZIEDZINIE CZASUCZĘSTOTLIWOŚCI KLASYFIKACJA I DIAGNOZA
STANDARDY PODŁĄCZENIA APARATURY MEDYCZNEJ ŁĄCZA SZEREGOWE RS 232C ŁĄCZA USB ŁĄCZA RÓWNOLEGŁE ŁĄCZA VXI ORAZ PXI KARTY ANALOGOWO - CYFROWE
AKWIZYCJA SYGNAŁU ZBIERANIE SYGNAŁÓW PRZY UŻYCIU ROZMAITYCH SENSORÓW PRAWIDŁOWE PRZETWARZANIE WSTĘPNE (LINEARYZACJA, WZMOCNIENIE, FILTRACJA, KOMPENSACJA UPŁYWNOŚCI)
AKWIZYCJA SYGNAŁU ZBIERANIE SYGNAŁU PRZY UŻYCIU ROZMAITYCH SENSORÓW PRAWIDŁOWE PRZETWARZANIE WSTĘPNE (LINEARYZACJA, WZMOCNIENIE, FILTRACJA, KOMPENSACJA UPŁYWNOŚCI)
ETAPY AKWIZYCJI SYGNAŁU
ANALIZA W DZIEDZINIE CZASU
ANALIZA W DZIEDZINIE CZĘSTOTLIWOŚCI
ANALIZA W POŁĄCZONEJ DZIEDZINIE CZASU I CZĘSTOTLIWOŚCI
INSTRUMENTACJA WIRTUALNA
KLASYFIKACJA STANU KLINICZNEGO BADANYCH PACJENTÓW METODY OPARTE NA TECHNIKACH STATYSTYCZNYCH METODY OPARTE NA TECHNIKACH SZTUCZNEJ INTELIGENCJI METODY OPARTE NA TECHNIKACH DATA MININGU
METODY KLASYFIKACJI STATYSTYCZNEJ NADZOROWANE (ANALIZA DYSKRYMINACYJNA) NIENADZOROWANE (ANALIZA SKUPIEŃ)
METODY KLASYFIKACYJNE OPARTE NA SZTUCZNEJ INTELIGENCJI SIECI NEURONOWE ZBIORY ROZMYTE ZBIORY PRZYBLIŻONE
METODY KLASYFIKACYJNE OPARTE NA DATA MININGU DRZEWA REGRESYJNO KLASYFIKACYJNE (ZWYKŁE, CHAID, WZMACNIANE, INTERAKCYJNE) UCZENIE MASZYNOWE (BAYESOWSKIE, METODY NAJBLIŻSZYCH SĄSIADÓW, WEKTORÓW WSPOMAGAJĄCYCH) TECHNIKI MARSplines 0 1 Tree graph for Restenoza Num. of non-terminal nodes: 3, Num. of terminal nodes: 4 Model: C&RT ID=1 N=100 0 CRP D <= 1,000000 ID=6 N=52 0 CRP D Choleste rol całkowit y III mc > 0,88 3500 N=20 0 ID=7 0 <= 0,8 835 00 ID=8 > 1,000000 N=26 ID=9 < = 6,47 00 00 N=6 0 ID=10 > 6, 470 00 0 N=47 0 ID=11 N=5 1
CYKLICZNOŚĆ ZJAWISK BIOLOGICZNYCH RYTMY MOGĄ MIEĆ ROZMAITY OKRES: RYTMY BARDZO WOLNE OKRES DŁUŻSZY NIŻ 24 GODZINY (INFRADIAN) RYTMY OKOŁODOBOWE (CIRCADIAN) RYTMY SZYBKIE OKRES KRÓTSZY NIŻ 24 GODZINY (ULTRADIAN)
SAYERS MODEL OF HEART RATE PSD 65 AMPLITUDE 55 BLOOD PRESSURE DYNAMIC CONTROL 45 BODY 35 TEMPERATURE DYNAMIC CONTROL 25 RESPIRATORY MOVEMENTS 15 5-5 NYQUIST FREQUENCY
? W JAKI SPOSÓB MOŻNA POŁĄCZYĆ TE ROZMAITE TECHNIKI GROMADZENIA INFORMACJI, JEJ ANALIZY I PREZENTACJI WYNIKÓW W JEDNO SPÓJNE NARZĘDZIE?
HARDWARE SOFTWARE
LABVIEW NATIONAL INSTRUMENTS CORPORATION LABVIEW JEST GRAFICZNYM ŚRODOWISKIEM OPROGRAMOWANIA ZAPROJEKTOWANYM SPECJALNIE DLA NAUKOWCÓW I INŻYNIERÓW, KTÓRZY MUSZĄ SZYBKO I PRZY NAJMNIEJSZYM NAKŁADZIE KOSZTÓW WYTWORZYĆ ELASTYCZNE I SKALOWALNE APLIKACJE SŁUŻĄCE TESTOWANIU, POMIAROM I STEROWANIU OBIEKTAMI.
LABVIEW NATIONAL INSTRUMENTS CORPORATION LABVIEW JEST W PEŁNI FUNKCJONALNYM GRAFICZNYM JĘZYKIEM PROGRAMOWANIA POSIADAJĄCYM ELASTYCZNOŚĆ KLASYCZNYCH TEKSTOWYCH JĘZYKÓW. UŻYCIE INTUICYJNEGO INTERFEJSU GRAFICZNEGO POZWALA UŻYTKOWNIKOWI BARDZIEJ SKUPIĆ SIĘ NA ISTOCIE ROZWIĄZYWANEGO PROBLEMU NIŻ CZĘSTO ŻMUDNYCH SZCZEGÓŁACH PROGRAMOWANIA.
LABVIEW NATIONAL INSTRUMENTS CORPORATION PODSTAWOWĄ STRUKTURĄ LABVIEW JEST NARZĘDZIE WIRTUALNE (VI) SKŁADAJĄCE SIĘ Z TRZECH ZASADNICZYCH ELEMENTÓW: PANELU CZOŁOWEGO - STANOWIĄCEGO INTERFEJS MIĘDZY PROGRAMEM A UŻYTKOWNIKIEM DIAGRAMU - NA KTÓRYM TWORZONY JEST KOD GRAFICZNY WDRAŻANEGO ALGORYTMU KONEKTORA - POZWALAJĄCEGO NA ŁĄCZENIE ZE SOBĄ I PRZEKAZYWANIE INFORMACJI MIĘDZY POSZCZEGÓLNYMI NARZĘDZIAMI WIRTUALNYMI
LABVIEW NATIONAL INSTRUMENTS CORPORATION NARZĘDZIA WIRTUALNE SĄ PROJEKTOWANE JAKO OBIEKTY MODULARNE, ZATEM MOGĄ BYĆ URUCHAMIANE ZARÓWNO SAMODZIELNIE, JAK I W OBRĘBIE BARDZIEJ ZŁOŻONYCH STRUKTUR.
LABVIEW NATIONAL INSTRUMENTS CORPORATION W ZALEŻNOŚCI OD UŻYWANEGO SYSTEMU OPERACYJNEGO (MICROSOFT WINDOWS 2000/NT/9X, MICROSOFT WINDOWS 3.1, SUN SOLARIS 2, UNIX, LINUX, HP-UX, MAC OS, MAC OS X) NARZĘDZIA WIRTUALNE MOGĄ WYKORZYSTYWAĆ WIELOZADANIOWOŚĆ (COOPERATIVE LUB PREEMPTIVE MULTITASKING), WIELOWĄTKOWOŚĆ (MULTITHREADING) I WIELOPROCESOROWOŚĆ (MULTIPROCESSING).
LABVIEW NATIONAL INSTRUMENTS CORPORATION TYPOWY PRZYKŁAD WIELOWĄTKOWOŚCI: AKWIZYCJA DANYCH - NAJWYŻSZY PRIORYTET STEROWANIE PRZYRZĄDEM - WYSOKI PRIORYTET OBSŁUGA INTERFEJSU UŻYTKOWNIKA - ŚREDNI PRIORYTET BIEŻĄCE PROCESY OBLICZENIOWE - NISKI PRIORYTET
INSTRUMENTACJA WIRTUALNA
INSTRUMENTACJA WIRTUALNA