Skip to content

Biocybernetics (BIO)

Credits: 4 ( Lectures: 2, Practical lessons: 2)
Semester: ZS
Ending: zp; zk
Guarantor: Georgiev Daniel
Lecturer: Růžička Jiří Houdová Lucie
Practical lesson lecturer: Jelínek Libor, Houdová Lucie

Annotation

Fundamentals of physiology - physiological principles, neurophysiology, organism locomotion, heart activity, blood circulation, respiration system, precipitation system, metabolism, system endocrine. Organism systems monitoring, sensors. Biological systems modelling and simulation. Pharmacokinetics. Medicine problem analysis. Case studies.

Syllabus

›1. Úvod do biokybernetiky – definice, oblasti zájmu, biomedicínské inženýrství.
›2. Základy neurofyziologie.  Stavba a funkční projevy nervového systému. Vztahy mezi neurony. Podmíněné a nepodmíněné reflexy. Fyziologie chování a paměti, abnormality.
›3. Buňka a membránový potenciál. Princip lokomoce organismu. Princip funkce plic, systém dýchání. Princip funkce ledvin, systém vylučovacího aparátu.
›4. Elektrofyziologický princip srdeční činnosti. Práce srdce. Princip krevního oběhu. Krevní tlak, principy terapie.
›5. Analýza medicínského problému. Provádění experimentů, metody zpracování výstupů.
›6. Měření a zpracování biosignálů (zdroje signálů v buňce – membránové potenciály, EEG, EKG, EMG). Diagnostika abnormalit. Podpůrné systémy pro návrh optimální terapie.
›7. Měření EKG v laboratorních podmínkách, zpracování (UC434).
›8. Principy fyziologických regulací.  Modelování biologických systémů. Speciální simulační techniky v biologii.
›9. Biokybernetické modely – modely činnosti srdce, model regulace teploty, Bergmanův model cukrovky, Grodinsův model plic, farmakokinetické modely.
›10. Buněčné automaty. Populační modely – jednodruhové a dvoudruhové populace. Epidemiologické modely, modely venerických onemocnění.
+ Návštěva pracoviště Záchranné služby Plzeňského kraje


Requirements

Podmínky udělení zápočtu (mezní termín udělení: 28.2.2018):

1. konzultace

o do 10.10. výběr zadání (jinak bude přiděleno vyučujícím)

o do 14.11. částečné zpracování problematiky dle zadání sem. práce (buď teorie nebo návrh modelu)

o do 12.12. minimálně částečné zpracování teorie i modelu

2. odevzdání a předvedení semestrální práce

3. referát (závěrečná zpráva z cvičení - zpracování signálu EKG)

o schéma zapojení měření – určení unipolárních a bipolárních svodů

o návrh filtru, jeho přenos a frekvenční charakteristika (určení mezní frekvence)

o naměřený a vyfiltrovaný signál

o popis částí periody signálu

o intervalová analýza – délka trvání vlny P, intervalu PQ, QRS komplexu, ST segmentu a vlny T

o frekvenční výkonové spektrum signálu, určení tepové frekvence

o chyba způsobená zatnutím svalů

   
        Zkouška:

    písemná práce z odpřednesené a procvičené látky + ústní dle potřeby



Literature

›Wünsch Z. a kol. Základy biokybernetiky a modelování. Praha SPN, 1991. ISBN 80-7066-317-0.
Eck V.; Razím M. Biokybernetika. 1. Vyd. Praha: ČVUT, 1996. ISBN 80-01-01445-2.
Holčík J., Fojt O. Modelování biologických systémů (Vybrané kapitoly). Brno: VUT, 2001. ISBN 80-214-2023-5.
Svatoš J. Biologické signály I. Geneze, zpracování a analýza. 2.vyd. Praha: ČVUT, 1998. ISBN 80-01-01822-9.
Trojan S. a kol.. Lékařská fyziologie. 4. vyd, přeprac. a dopl. Praha: Grada, 2003. ISBN 80-247-0512-5.
Bronzino J.D. The Biomedical Engineering Handbook. 3rd edition. Boca Raton: CRC Press, 2006. ISBN 0-8493-2124-7.


Text


Kontakty: MUDr. Jiří Růžička, Ph.D. - jiri.ruzicka@lfp.cuni.cz, Ing. Lucie Houdová, Ph.D. - houdina@ntis.zcu.cz

Aktuality budou zobrazovány zde:


26.09.2018:

Témata semestrálních prací - vybraná témata zapsat u L. Houdové, vlastní témata je nutno schválit


22.10.2018:

Ve středu 24.10. od 14:00 proběhne povinné měření EKG v laboratoři UC434 s Ing. Liborem Jelínkem, Ph.D. (zpracování referátu může být prováděno ve dvojicích).


Files to download

Files .XLSX
BIOsem2018.xlsx
Files .ZIP
BIO - Modelovani BioSys_II-Difer. rce-web .zip
BIO - uvod WEB.zip
BIO-biosignaly_I-MPaEKG-web.zip
BIO-biosignaly_II-EEGaEMG-web.zip
BIO-modelovani BioSys_I-uvod-web.zip
BIO-modelovani BioSys_II-difer.rce-web.zip
BIO-modelovani BioSys_III-kompart.modelovani-web.zip
BIO-neurofyziologie-web.zip