Biomedicinski Biomedicinski signali i sistemi signali i sistemi

Univerzitet u SarajevuElektrotehni ki fakultetOdsjek za AiEMaster studij1 god. / 2. sem.

signali i sistemi signali i sistemi Profesor dr Zikrija Avdagi, dipl.ing.el.

Predava mr Duanka Bokovi, dipl.ing.el.Asistent Tarik Uzunovi, dipl.ing.el.

2010/2011

ta je biomedicinski ininjering?ta je biomedicinski ininjering?

1.Primjena ininjerskog pristupa

u rjeavanju medicinskih

problemabazirajui se na

novim tehnologijama

Biomedicinska instrumentacija

Bolni ko osoblje i infrastruktura

Mikro i nano tehnologija

BiosenzoriProteti ki ure aji i

ininjerski pristup? Analiza Projektovanje (dizajn) Primjena (implementacija,

aplikacija, praktina realizacija)medicinski problemi? Preventiva Dijagnostika Tretman

BIOMEDICINSKI ININJER

Biomehanika

Medicinska informatikaBioinformatika

Obrada slike u medicini

TelemedicinaBiometrija

Biomaterijalivjeta ki organiza stvaranje

novog poretka u

ostvarivanju sklada

izmeu

ovjeka, prirode i nauke

2.Ininjerska disciplina iji je cilj da se primjene ininjerske nauke i tehnologije da bi se dobila prakti na rjeenja za medicinske probleme.

3

Definition of Biomedical Engineering

Biomedical engineering is a discipline that:1. advances knowledge in engineering, biology and medicine, and

2. improves human health through cross-disciplinary activities thatintegrate the engineering sciences with the biomedical sciencesand clinical practice. It includes:

2.1 The acquisition of new knowledge and understanding of living 2.1 The acquisition of new knowledge and understanding of living systems through the innovative applications of experimental and analytical techniques based on the engineering sciences.

2.2 The development of new devices, algorithms, processes andsystems that advance biology and medicine and improve medical practice and health care delivery.

PROTETIKI UREAJI I VJETAKI ORGANIPROTETIKI UREAJI I VJETAKI ORGANI

Kohlearni implant: Mikrofon Obrada govora Predajnik Prijemnik Elektrode stimuliu sluni nerv

Kardio-pulmonalni aparati

Dijaliza Vjetaka koa Vjetaki zglobovi

OBRADA SLIKE U MEDICINIOBRADA SLIKE U MEDICINI Ultrazvuk MRI CT NN-CT

Phillips ADAC Vertex Plus

http://www.luc.edu

NN in CT Scan Visualisation, ICAT 2007 .ETF-Sarajevo-UNI Paderborn 2007

MEDICINSKA INFORMATIKA MEDICINSKA INFORMATIKA

raunarska podrka u hirurgiji- sistemi za navigaciju pri operacijama mozga

Medicinska informatika

(automatizacija informacija u medicini-raunarska akvizicija , obrada i prezentacija informacija)

Sistem medicinske zatite podrava tradicionalnu dijagnozu baziranu na

evidenciji koja podrazumijeva:

raunarsku akviziciju podataka, analizu i menadment ,

a sve to zavisi od novih tehnologija meu kojima je dominantno raunarstvo

StealthStation S7http://neurosurgery.ucla.edu/

Moemo li staviti ip izme u prstiju hirurga i pacijenta? Zato?

Primjena informacionih tehnologija na rjeavanje problema iz oblasti molekularne biologije da bi se:

a) podigao nivo razumijevanja biolokih procesa,b) izuavale strukture molekula i c) modelirali ponaanje proteinskih molekula

BIOINFORMATIKA BIOINFORMATIKA

Matematika

Poloaj bioinformatikeGdje sve i zato?

BIOINFORMATIKABiologija &

Nauka o

ivotu

Matematika

i statistika

Raunarstvo

Molekularna biologija /

Celularna biologija

Genomika / Protenomika

Sistemska biologija

Dizajn proteina i ininjering

Farmaceutski razvoj /

Dizajn lijekova

Medicina

Ekologija / Populaciona genetika

Evolucija

Primjena informacionih tehnologija na rjeavanje problema iz oblasti molekularne biologije da bi se:

a) podigao nivo razumijevanja biolokih procesa,b) izuavale strukture molekula i c) modeliralo ponaanje proteinskih molekula

BIOINFORMATIKA BIOINFORMATIKA

Matematika

Poloaj bioinformatikeGdje sve i zato?

BIOINFORMATIKABiologija &

Nauka o

ivotu

Matematika

i statistika

Raunarstvo

Molekularna biologija /

Celularna biologija

Genomika / Protenomika

Sistemska biologija

Dizajn proteina i ininjering

Farmaceutski razvoj /

Dizajn lijekova

Medicina

Ekologija / Populaciona genetika

Evolucija

BIOMETRIJABIOMETRIJA--11SIGURNOST S ASPEKTA IDENTITETA-neo to zna (knowlwdge) PIN-neto to ima(possesion)KARTICA-neto to jesi(biometry):

AUTOMATIZACIJA POSTUPAKA ZA UTVRIVANJE IDENTITETA OSOBE NA TEMELJU UROENIH OBILJEJA ILI OBLIKA PONAANJA

DNK-profili

Spektar mirisa

Porijeklo i sastav DNK uzorka

BIOMETRIJABIOMETRIJA--22

Detekcija originalnosti potpisa pomu dijagrama pritiska

Analiza parametara kod analize dinamike tipkanjaAnaliza kretanja uz oznaenu vodeu nogu

BIOMEDICINSKI ININJERBIOMEDICINSKI ININJER1.Bolnica:

izbor i nabavka ureaja i materijala, odravanje i prilagoavanje, obukamedicinskog osoblja

2.Industrija biomedicinske opreme i pomagala : projektovanje i proizvodnja ureaja, sistema i biomaterijala

3.Instituti :razvoj i istraivanje

4.Univerziteti:edukacija BMI-ininjera

4.1 BMI - Raznovrsna i multidisciplinarna znanja4.2 Slino obrazovanju u medicini koje nema

zadatak da proizvodi univerzalne strunjake, tj.,zadatak da proizvodi univerzalne strunjake, tj.,obrazuju se razliiti profili BM ininjeraspecijalista

4.3 Preklapanja izmeu specijalnosti 4.4 Obrazovanje u okviru matinih ininjerskih disciplina:

ElektrotehnikaRazvoj i projektovanje biomedicinskih sistemaObrada biomedicinskih signala

RaunarstvoBionformatikaObrada slike u mediciniMedicinska informatika

DISPERZA Danas sam shvatio da inenjeri mogu da naprave fenomenalne stvari u operacionoj sali, ali to takoe zahtijeva i iskusnog hirurga i njegove asistente i pomonike

FRENK HEMONDMislim da bi svemu trebalo prii paljivo i da bi to trebalo da bude ciklian proces. Ininjeri treba da stave na uvid svoje ideje i svoje instrumente i dozvole ljekarima da ih testiraju i daju im povratnu reakciju. Mislim da bi trebalo da postoji razmena miljenja. esto se medicinski profesionalci i trebalo da postoji razmena miljenja. esto se medicinski profesionalci i inenjeri ne slau potpuno. Zato mislim da treba da postoji saradnja kako bi sistemi funkcionisali efikasnije i bili ekonomini,

MAJKL DISPENZAAko svi radimo zajedno, ko zna, moda emo izlijeiti svijet,

BIOMEDICINSKI SIGNALI I SISTEMIBIOMEDICINSKI SIGNALI I SISTEMI

Primjer EKG Elektrine karakteristike - Akvizicija

signala Amplituda 0.25 3 mV Frekventni opseg 0 500 Hz Korisni frekventni opseg 0

120 Hz Frekvencija uzorkovanja 240 Hz Frekvencija uzorkovanja 240 Hz

Fizioloki signal Morfoloke karakteristike

Signali: D. Bokovi Sistemi: Z. Avdagi

Cilj predmeta:Cilj predmeta:

Omoguiti studentima stjecanje znanja i vjetina uokviru sljedeih tematskih oblasti:

terminologijau oblasti biomedicinskog ininjeringa

metode i primjene biomedicinskog ininjeringau globalnom pogledu

metode i primjene biomedicinskog ininjeringa u procesiranju biolokih i fiziolokih signala

osobine i tehnike obrade i analize biolokih signala

znanja potrebna za modeliranjebiomedicinskih signala i sistema

principi projektovanja i gradnjemedicinskih ureaja

Predavanja Predavanja 1. Uvod u biomedicinski ininjering2. Bioelektrine pojave

Istorija bioelektriciteta, Potencijal elijske membrane, Jonski kanali, Akcioni potencijal

3. Bioelektrini signaliPrimjeri bioelektrinih signala, Prenos bioelektrinih signala, Neuron, Sinaptika transmisija

4. Srce i EKG4. Srce i EKGAnatomija srca, Elektrine aktivnosti srca, Elektrokardiogram i vektokardiogram, Standardni EKG odvodi

5. EKG karakteristikeFormat EKG zapisa, Karakteristini dijelovi EKG zapisa, Akvizicija EKG signala,

Poloajelektroda i EKG odvodi

6. Analiza EKG signalaRazmatranje zahtjeva na sistem, Analiza sistema, Dizajn sistema

7. Modeliranje sistema za regulaciju glukoze

Predavanja Predavanja 8. Elektro-Encefalo-Gram EEG

ta je EEG?, Akvizicija EEG signala, Karakteristini ritmovi EEG , Evocirani potencijal

9. EEG signalKarakteristini ritmovi EEG, Obrada EEG signala, BMI Brain Machine Interface

10. Mjerenje krvnog pritiska10. Mjerenje krvnog pritiskaKrvni pritisak, Mjerenje krvnog pritiska, Direktne - invanzivne metode, Indirektne neinvanzivne metode

11. Dijaliza: ekstrakcija i izmjena materijeBubrezi i njihova funkcija, Vjetaki bubreg dijaliza

12. Istraivanje

Master radoviMaster radovi11

Master radoviMaster radovi22

Master radoviMaster radovi33

Master radoviMaster radovi44

Edukativni izvori Edukativni izvori

D. Boskovi, Z.Avdagi, Prezentacije D.Boskovi, Z.Avdagi, Pisani materijali J. Enderle, S. Blanchard and J. Bronzino, Introduction to Biomedical Engineering, Academic Press, 2005. Academic Press, 2005.

Mathworks MATLAB, 2010 Mathworks SIMULINK, 2010 Visual Studio .Net

BiomedicinskiBiomedicinski signalisignali ii sistemisistemi http://www.etf.unsa.ba/courses/index.php?id=329

Broj ECTS Bodova 5 Ukupno sati nastave 50 Broj sati predavanja 28 Broj sati vjebi 22

zikrija.avdagic@etf.unsa.ba

dusanka.boskovic@etf.unsa.ba

23