Teoria sygnałów biologicznych

Charakterystyka przedmiotu

Wykład i laboratorium    
Dr Edyta Rola    
Numer i typ przedmiotu Poziom i semestr studiów Rodzaj zajęć i punkty ECTS

ML.NS738, przedmiot kierunkowy (RiA)

(1130-ARBIB-ISP-5031)

Studia stacjonarne inżynierskie, semestr 5 W - 15, C - 15, ECTS - 3

Materiały do pobrania

Wymagania wstępne

  • Znajomość algebry oraz analizy matematycznej.
  • Znajomość podstaw automatyki i sterowania.
  • Pozytywna ocena z przedmiotu "Podstawy teorii sygnałów".
  • Posiadanie podstawowej wiedzy i umiejętności programowania w środowisku pakietu Matlab.

Na ćwiczeniach potrzebny będzie pakiet MATLAB (prośba o zainstalowanie darmowej wersji studenckiej: www.ci.pw.edu.pl/Uslugi/Dystrybucja-oprogramowania/Oprogramowanie-inzynierskie/MATLAB)

Cele przedmiotu

  • Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami ogólnej teorii sygnałów.
  • Pozyskanie wiedzy oraz umiejętności dotyczących matematycznego opisu sygnałów oraz metod ich cyfrowego przetwarzania.
  • Poznanie sposobów pomiarów typowych sygnałów biologicznych.
  • Zapoznanie się z wybranymi metodami przetwarzania oraz analizy rzeczywistych sygnałów biologicznych w dziedzinie czasu oraz częstotliwości.
  • Przygotowanie do korzystania z profesjonalnego oprogramowania inżynierskiego z zakresu analizy sygnałów.

Program przedmiotu

Wykład:

  • Cele analizy sygnałów biologicznych.
  • Wybrane zagadnienia ogólnej teorii sygnałów.
  • Klasyfikacja sygnałów.
  • Analiza częstotliwościowa oraz czasowo-częstotliwościowa sygnałów ciągłych oraz dyskretnych.
  • Analiza korelacyjna sygnałów.
  • Podstawy teoretyczne przetwarzania sygnałów.
  • Modelowanie, filtracja i analiza dynamiczna układów.
  • Podstawy elektrofizjologii komórki. Model numeryczny fizjologii człowieka.
  • Elektrokardiografia. Technika rejestracji i analizy wybranych sygnałów biologicznych EKG.
  • Elektromiografia.
  • Elektroencefalografia.

Ćwiczenia:

  • Generacja oraz przetwarzanie sygnałów biologicznych przy użyciu pakietu MATLAB.
  • Wykonanie analiz zadanych sygnałów biologicznych (EKG, EMG, EEG oraz  dynamicznego badania spirometrycznego).
  • Rejestracja i przetwarzanie rzeczywistych sygnałów, uzyskanych na ćwiczeniach (Holter EKG, cyfrowy spirometr).

Zalecane lektury

  • Augustyniak P.: Przetwarzanie sygnałów  rentgenodiagnostycznych. UWND AGH, 2001
  • Augustyniak P.: Transformacje falkowe w zastosowaniach elektrodiagnostycznych. UWND AGH, 2003
  • Szabatin J.: Przetwarzanie sygnałów. 23 września 2003
  • Tadeusiewicz R.: Informatyka medyczna. UMCS, Lublin 2011
  • Zieliński T.P.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. WKiŁ, Warszawa 2006
  • Zmarzły D.: Pomiary elektrycznych wielkości medycznych. Politechnika Opolska, Opole 2005
  • MATLAB R2010b Documentation [online]. The MathWorks, Inc., 2010
  • www.nature.com
  • www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-laureates-in-physiology-or-medicine/
  • https://cordis.europa.eu/article/id/156595-mechanisms-of-nerve-regeneration/pl
  • Materiały częściowo przygotowane na podstawie wykładów dr M. Świetlika, utworzonych w ramach „Programu Rozwoju Dydaktycznego Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej” (PO Kapitał Ludzki, Priorytet IV, Działanie 4.1, Poddziałanie 4.1.1. „Wzmocnienie potencjału dydaktycznego uczelni”), 2012-2015

Materiały do pobrania

Platforma MS Teams