Pomiary i analiza biosygnałów dr hab. inż. Andrzej Dobrowolski dr hab. inż. Jacek Jakubowski dr hab. inż. Marek Kuchta Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie Instytut Systemów Elektronicznych Wydziału Elektroniki ul. S. Kaliskiego 2 00-908 Warszawa e-mail: @wat.edu.pl www: http://zese.wel.wat.edu.pl/adobrowolski/pab.htm
Tematyka wykładów I. Biosygnały (dr hab. inż. A. Dobrowolski) 1. Wprowadzenie w problematykę biosygnałów 2. Techniki pomiaru sygnałów biosygnałów 3. Zastosowania metod analizy sygnałów zdeterminowanych II. Narzędzia (dr hab. inż. J. Jakubowski) 4. Zastosowania metod analizy sygnałów losowych 5. Zastosowanie metod wnioskowania statystycznego w opisie danych biomedycznych 6. Metody redukcji wymiaru danych 7. Metody klasyfikacji przypadków III. Biomechanika (dr hab. inż. M. Kuchta) 8. Warunki pomiaru charakterystyk człowieka 9. Pomiary wybranych charakterystyk człowieka 0 2
Tematyka ćwiczeń laboratoryjnych 1. Analiza sygnałów elektromiograficznych 2. Analiza sygnałów drżeń 3. Analiza sygnałów biomechanicznych Podgrupa Lab. 1 Lab. 2 Lab. 3 A Temat 1 Temat 2 Temat 3 B Temat 2 Temat 3 Temat 1 0 3
Tematyka seminariów 1. Prezentacja narzędzi programistycznych wspomagających analizę danych biomedycznych (dr hab. inż. J. Jakubowski, 3 godziny) 2. Współczesne metody analizy sygnałów w zastosowaniach medycznych (dr hab. inż. J. Jakubowski, 4 godziny) 3. Zjawiska elektryczne w komórkach organizmów żywych (dr hab. inż. A. Dobrowolski, 4 godziny) 4. Stanowiska rehabilitacyjno-diagnostyczne (dr hab. inż. M. Kuchta, 4 godziny) 30-to minutowe prezentacje, jako podstawę do szerszej dyskusji na seminariach 2, 3 i 4 przygotować w zespołach dwuosobowych w oparciu o informacje dostępne w sieci Internet, w szczególności na stronie przedmiotu. 0 4
Tematy prezentacji Seminarium nr 2: 1. Algorytm Matching Pursuit (poszukiwanie dopasowujące) i jego zastosowanie w analizie biosygnałów 2. Algorytm EMD Empirical Mode Decomposition (dekompozycja na mody empiryczne) i jego zastosowanie w analizie biosygnałów 3. Algorytm ICA Independent Component Analysis (analiza składowych niezależnych) i jego zastosowanie w analizie biosygnałów Seminarium nr 3: 4. Elektrofizjologia komórek pobudliwych i transmisja sygnałów nerwowych 5. Elektrokardiografia 6. Potencjały wywołane (AEP, VEP i SEP) Seminarium nr 4: 7. Metody kliniczne i proste metody techniczne oceny siły mięśni głównych stawów człowieka 8. Przegląd profesjonalnych stanowisk rehabilitacyjno-diagnostycznych głównych stawów człowieka 0 5
Podstawowa: Literatura 1. P. Augustyniak, Przetwarzanie sygnałów elektrodiagnostycznych, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2001 2. P. Augustyniak, Elektrokardiografia dla informatyka-praktyka, Wydawnictwo Studenckiego Towarzystwa Naukowego, Kraków 2011 3. W. Kwiatkowski, Metody automatycznego rozpoznawania wzorców, Instytut Automatyki i Robotyki Wydziału Cybernetyki WAT, wyd. 1, 2001 Uzupełniająca: 1. C. D. Binnie, et al., Clinical Neurophysiology, vol. 1, Elsevier, 2004 2. T. P. Zieliński, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2005 3. J. T. Białasiewicz, Falki i aproksymacje, Wydawnictwa Naukowo- Techniczne WNT, Warszawa 2000 4. P. Augustyniak, Transformacje falkowe w zastosowaniach elektrodiagnostycznych, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo- Dydaktyczne AGH, Kraków 2003 0 6
Zasady zaliczania Zaliczenie przeprowadzane jest w trzech blokach tematycznych w formie pisemno-ustnej i w sumie obejmuje całość programu przedmiotu. Laboratoria zaliczane są na podstawie kolokwiów wstępnych, pracy bieżącej i sprawozdań. Seminaria zaliczane są na podstawie prezentacji przygotowanej na zadany temat. Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest uzyskanie oceny pozytywnej z ćwiczeń laboratoryjnych i seminarium (przygotowanej prezentacji komputerowej na zadany temat). Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie trzech pisemnych kolokwiów na ostatnich godzinach 2, 3, i 4-tego seminarium. Ocena końcowa przedmiotu jest wyznaczana jako średnia ważona, wg. wzoru: 0.5 * ocena z kolokwiów + 0.3 * ocena seminarium + 0.2 * ocena laboratoriów 0 7