CTU FEE Moodle
Biological signals
B242 - Summer 2024/2025
This is a grouped Moodle course. It consists of several separate courses that share learning materials, assignments, tests etc. Below you can see information about the individual courses that make up this Moodle course.
Biological signals - BAM31BSG
Main course
| Credits | 6 |
| Semesters | Summer |
| Completion | Assessment + Examination |
| Language of teaching | Czech |
| Extent of teaching | 2P+2L |
Annotation
Náplní předmětu jsou nativní a evokované biosignály používané v různých klinických borech současné medicíny a metody jejich snímání, zpracování, záznamu a vyhodnocování v časové a frekvenční oblasti. U významných biosignálů jsou studenti seznámeni s jejich genezí, fyziologickou podstatou, charakteristikami signálů nutných pro konstrukci přístrojů a případně s fyzikálními a matematickými modely. V laboratorních úlohách mají studenti příležitost ke snímání vlastních biologických signálů a k jejich následnému zpracování v programovém prostředí MATLAB. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A6M31BSG
Study targets
Cílem studia je získání teoretických i praktických znalostí o biologických signálech; jejich genezi, snímání, analýze a zpracování.
Course outlines
1. Úvod, biosignály, rozdělení, parametry
2. Geneze biologických signálů, membránové potenciály, modelování el.vlast. neuronů
3. Signály nervů a kosterních svalů, ENG, parametry a zpracování EMG, analýza únavy
4. Signály srdce, svodové systémy EKG, vektor depolarizace, elektrická srdeční osa
5. Popis křivky EKG v čas. a frekv. oblasti, základní obrazy EKG, VKG, rušení a filtrace
6. Polygrafické metody v kardiologii, fonokardiografie, pletysmogram, detekce vln, HRV
7. Plicní funkce
8. Elektrická aktivita žaludku, elekrogastrogram
9. Geneze signálů mozku, svodový systém pro EEG, rytmy, normální EEG, analýzy, artefakty
10. Abnormální EEG, grafoelementy paroxysmální aktivity, evokované potenciály
11. Signály zrakového ústrojí, EOG, ERG, polysomnografie, klasifikace spánkových cyklů
12. Geneze signálů sluchového ústrojí, kochleární implantát a kódovací strategie
13. Hlas a řeč, F0, formanty, charakteristiky hlasu, poruchy řeči, fonetogram
14. Rezerva
2. Geneze biologických signálů, membránové potenciály, modelování el.vlast. neuronů
3. Signály nervů a kosterních svalů, ENG, parametry a zpracování EMG, analýza únavy
4. Signály srdce, svodové systémy EKG, vektor depolarizace, elektrická srdeční osa
5. Popis křivky EKG v čas. a frekv. oblasti, základní obrazy EKG, VKG, rušení a filtrace
6. Polygrafické metody v kardiologii, fonokardiografie, pletysmogram, detekce vln, HRV
7. Plicní funkce
8. Elektrická aktivita žaludku, elekrogastrogram
9. Geneze signálů mozku, svodový systém pro EEG, rytmy, normální EEG, analýzy, artefakty
10. Abnormální EEG, grafoelementy paroxysmální aktivity, evokované potenciály
11. Signály zrakového ústrojí, EOG, ERG, polysomnografie, klasifikace spánkových cyklů
12. Geneze signálů sluchového ústrojí, kochleární implantát a kódovací strategie
13. Hlas a řeč, F0, formanty, charakteristiky hlasu, poruchy řeči, fonetogram
14. Rezerva
Exercises outlines
1. Měření doby reakce
2. Měření rychlosti šíření elektrického vzruchu
3. EMG
4. EKG
5. Potlačení rušení a artefaktů
6. FKG, PPG, detekce vln, HRV
7. Plicní funkce
8. EGG
9. EEG
10. Filtrace, korelace, spektra
11. EOG
12. Kódovací strategie
13. Hlas a řeč, F0, formanty, fonetogram
14. Zápočet
2. Měření rychlosti šíření elektrického vzruchu
3. EMG
4. EKG
5. Potlačení rušení a artefaktů
6. FKG, PPG, detekce vln, HRV
7. Plicní funkce
8. EGG
9. EEG
10. Filtrace, korelace, spektra
11. EOG
12. Kódovací strategie
13. Hlas a řeč, F0, formanty, fonetogram
14. Zápočet
Literature
1. Svatoš, J.: Biologické signály I - geneze, zpracování a analýza. Praha: ČVUT 1995
2. Rozman, J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství, Academia 2006
3. Penhaker, M. a kol.: Lékařské diagnostické přístroje. Ostrava 2004
4. Trojan, S. a kol.: Lékařská fyziologie, GRADA 1994
5. Zpracování biologických signálů - návody k laboratorním úlohám (dokumenty v pdf jsou dostupné v učebně)
2. Rozman, J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství, Academia 2006
3. Penhaker, M. a kol.: Lékařské diagnostické přístroje. Ostrava 2004
4. Trojan, S. a kol.: Lékařská fyziologie, GRADA 1994
5. Zpracování biologických signálů - návody k laboratorním úlohám (dokumenty v pdf jsou dostupné v učebně)
Requirements
Odevzdání semestrální práce na téma Zpracování biologických signálů v Matlabu
Biological Signals - B2M31BSG
| Credits | 5 |
| Semesters | Summer |
| Completion | Assessment + Examination |
| Language of teaching | Czech |
| Extent of teaching | 2P+2L |
Annotation
The course is focused to the native and evoked biosignals used in clinical medicine and current methods of capturing, processing, recording and evaluating in the time and frequency domains. For important biological signals, the students are introduced with their genesis, and nature and physiological characteristics of the signals required for construction of instruments. Students are introduced also with the physical and mathematical models. In laboratory exercises, students have the opportunity to capture their own biological signals and their subsequent processing in MATLAB.
Study targets
None
Course outlines
1. Introduction, biosignals, parameters
2. Voice and speech, F0, formants, characteristics of voice, speech disorders, phonetogram
3. Biological signal genesis, membrane potentials, neuron models
4. Signal of nerves and muscles, ENG, EMG signal processing, fatigue analysis
5. ECG systems ang signals, vector depolarization, the electrical cardiac axis
6. Description of ECG, basic images of ECG, VCG, filtering
7. Polycardiography - phonocardiography, pletysmogram. Wave detection, HRV.
8. Signals of the brain, EEG, rhythms, normal EEG, analysis artifacts
9. Abnormal EEG, graphoelements of paroxysmal activity, evoked potentials
10. Electrooculogram and electroretinogram
11. Polysomnography, classification of sleep stages
12. Auditory system, cochlear implant and the coding strategy
13. Pulmonary function, electrical activity of the stomach, elecrogastrogram
2. Voice and speech, F0, formants, characteristics of voice, speech disorders, phonetogram
3. Biological signal genesis, membrane potentials, neuron models
4. Signal of nerves and muscles, ENG, EMG signal processing, fatigue analysis
5. ECG systems ang signals, vector depolarization, the electrical cardiac axis
6. Description of ECG, basic images of ECG, VCG, filtering
7. Polycardiography - phonocardiography, pletysmogram. Wave detection, HRV.
8. Signals of the brain, EEG, rhythms, normal EEG, analysis artifacts
9. Abnormal EEG, graphoelements of paroxysmal activity, evoked potentials
10. Electrooculogram and electroretinogram
11. Polysomnography, classification of sleep stages
12. Auditory system, cochlear implant and the coding strategy
13. Pulmonary function, electrical activity of the stomach, elecrogastrogram
Exercises outlines
1. Measurement and evaluation of response time
2. Voice and speech
3. Measuring the speed of nerve conduction ulnar nerve
4. Electromyogram
5. Consultation to the semester term
6. Electrocardiogram and vectorkardiogram
7. Filtering of ECG signals and noise suppression
8. Polycardiography
9. Electroencephalogram
10. Evoked potentials, detection of epileptiform spikes
11. Electrooculogram
12. Measurement of lung volumes and capacities
13. Electrogastrogram
2. Voice and speech
3. Measuring the speed of nerve conduction ulnar nerve
4. Electromyogram
5. Consultation to the semester term
6. Electrocardiogram and vectorkardiogram
7. Filtering of ECG signals and noise suppression
8. Polycardiography
9. Electroencephalogram
10. Evoked potentials, detection of epileptiform spikes
11. Electrooculogram
12. Measurement of lung volumes and capacities
13. Electrogastrogram
Literature
1. Čmejla, R. a kol.: Zpracování biologických signálů - přednášky a návody k laboratorním úlohám (pdf), 2015, http://sami.fel.cvut.cz/bsg/
2. Rozman, J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství, Academia 2006
3. Penhaker, M. a kol.: Lékařské diagnostické přístroje. Ostrava 2004
4. Svatoš, J.: Biologické signály I - geneze, zpracování a analýza. Praha: ČVUT 1995
5. Trojan, S. a kol.: Lékařská fyziologie, GRADA 1994
2. Rozman, J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství, Academia 2006
3. Penhaker, M. a kol.: Lékařské diagnostické přístroje. Ostrava 2004
4. Svatoš, J.: Biologické signály I - geneze, zpracování a analýza. Praha: ČVUT 1995
5. Trojan, S. a kol.: Lékařská fyziologie, GRADA 1994
Requirements
None
Biological Signals - B2M31BSGA
| Credits | 6 |
| Semesters | Summer |
| Completion | Assessment + Examination |
| Language of teaching | Czech |
| Extent of teaching | 2P+2L |
Annotation
The course is focused to the native and evoked biosignals used in clinical medicine and current methods of capturing, processing, recording and evaluating in the time and frequency domains. For important biological signals, the students are introduced with their genesis, and nature and physiological characteristics of the signals required for construction of instruments. Students are introduced also with the physical and mathematical models. In laboratory exercises, students have the opportunity to capture their own biological signals and their subsequent processing in MATLAB.
Study targets
None
Course outlines
1. Introduction, biosignals, parameters
2. Voice and speech, F0, formants, characteristics of voice, speech disorders, phonetogram
3. Biological signal genesis, membrane potentials, neuron models
4. Signal of nerves and muscles, ENG, EMG signal processing, fatigue analysis
5. ECG systems ang signals, vector depolarization, the electrical cardiac axis
6. Description of ECG, basic images of ECG, VCG, filtering
7. Polycardiography - phonocardiography, pletysmogram. Wave detection, HRV.
8. Signals of the brain, EEG, rhythms, normal EEG, analysis artifacts
9. Abnormal EEG, graphoelements of paroxysmal activity, evoked potentials
10. Electrooculogram and electroretinogram
11. Polysomnography, classification of sleep stages
12. Auditory system, cochlear implant and the coding strategy
13. Pulmonary function, electrical activity of the stomach, elecrogastrogram
2. Voice and speech, F0, formants, characteristics of voice, speech disorders, phonetogram
3. Biological signal genesis, membrane potentials, neuron models
4. Signal of nerves and muscles, ENG, EMG signal processing, fatigue analysis
5. ECG systems ang signals, vector depolarization, the electrical cardiac axis
6. Description of ECG, basic images of ECG, VCG, filtering
7. Polycardiography - phonocardiography, pletysmogram. Wave detection, HRV.
8. Signals of the brain, EEG, rhythms, normal EEG, analysis artifacts
9. Abnormal EEG, graphoelements of paroxysmal activity, evoked potentials
10. Electrooculogram and electroretinogram
11. Polysomnography, classification of sleep stages
12. Auditory system, cochlear implant and the coding strategy
13. Pulmonary function, electrical activity of the stomach, elecrogastrogram
Exercises outlines
1. Measurement and evaluation of response time
2. Voice and speech
3. Measuring the speed of nerve conduction ulnar nerve
4. Electromyogram
5. Consultation to the semester term
6. Electrocardiogram and vectorkardiogram
7. Filtering of ECG signals and noise suppression
8. Polycardiography
9. Electroencephalogram
10. Evoked potentials, detection of epileptiform spikes
11. Electrooculogram
12. Measurement of lung volumes and capacities
13. Electrogastrogram
2. Voice and speech
3. Measuring the speed of nerve conduction ulnar nerve
4. Electromyogram
5. Consultation to the semester term
6. Electrocardiogram and vectorkardiogram
7. Filtering of ECG signals and noise suppression
8. Polycardiography
9. Electroencephalogram
10. Evoked potentials, detection of epileptiform spikes
11. Electrooculogram
12. Measurement of lung volumes and capacities
13. Electrogastrogram
Literature
1. Čmejla, R. a kol.: Zpracování biologických signálů - přednášky a návody k laboratorním úlohám (pdf), 2015, http://sami.fel.cvut.cz/bsg/
2. Rozman, J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství, Academia 2006
3. Penhaker, M. a kol.: Lékařské diagnostické přístroje. Ostrava 2004
4. Svatoš, J.: Biologické signály I - geneze, zpracování a analýza. Praha: ČVUT 1995
5. Trojan, S. a kol.: Lékařská fyziologie, GRADA 1994
2. Rozman, J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství, Academia 2006
3. Penhaker, M. a kol.: Lékařské diagnostické přístroje. Ostrava 2004
4. Svatoš, J.: Biologické signály I - geneze, zpracování a analýza. Praha: ČVUT 1995
5. Trojan, S. a kol.: Lékařská fyziologie, GRADA 1994
Requirements
None