F7DIMMEP - Mapování a modelování elektrického pole srdce v kardiologické diagnostice

Cílem je seznámit studenty s teoretickými východisky a praktickými aplikaci mnohobodového snímaní bioelektrické aktivity živých organizmů. Seznámit studenty se způsoby modelování těchto polí na různých strukturálních úrovních organizmu přímými metodami, s modelováním jejich zdrojů metodami inverzními, a možným využitím těchto metod v diagnostice a terapii.

Standardně probíhá výuka kontaktní formou a předmět je zakončen ústní zkouškou, které předchází písemná příprava. V případě, že počet studentů je menší než 5, může výuka probíhat v podobě řízeného samostudia s pravidelnými konzultacemi. Dále je požadováno vypracování písemné studie studentem na zadané téma z oboru. Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je absolvování dvou laboratorních cvičení (doloženo protokolem podepsaným studentem, vedoucím cvičení a garantem předmětu). Protokoly budou archivovány v referátu pro doktorské studium.

Osnova přednášek:

1.Srdce jako generátor elektrického pole

2.Modelovaní elektrického pole srdce, anatomické a fyziologické základy bioelektromagnetismu.

3.Subcelulární úroveň (biochemie proteinů membrán, genetika, farmakologické vlivy

4.Buněční úroveň, kinetika iontových proudů membrán

5.Tkáňová úroveň, modelování struktury tkáně, depolarizace a repolarizace buněk

6.Orgánová úroveň, geometrie srdce, typy tkání, postup aktivace srdce

7.Celotělová úroveň - geometrie a struktura hrudníku, elektrické pole v objemovém vodiči

8.Svodové systémy.

9.-10.Mnohobodové měření bioelektrických napětí srdce na povrchu hrudníku, izopotenciálové mapy, integrální mapy, rozdílové mapy, odchylkové mapy.

Osnova cvičení:

1.Měření a vyhodnocení EKG na dobrovolníkovi (přístroj nově pořízen z prostředků projektu Modernizace laboratoří pro biomedicínské inženýrství).

2.Mapování bioelektrické aktivity srdce přístrojem Měřící systém ProCardio 8

Cílem je seznámit studenty s teoretickými východisky a praktickými aplikaci mnohobodového snímaní bioelektrické aktivity živých organizmů. Seznámit studenty se způsoby modelování těchto polí na různých strukturálních úrovních organizmu přímými metodami, s modelováním jejich zdrojů metodami inverzními, a možným využitím těchto metod v diagnostice a terapii.

Povinná:

[1] Malmivuo, J. - Plonsey, R.: Bioelectromagnetism - Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields. New York, Oxford University Press, 1995.

Doporučená:

[1] Titomir, L. I. - Kneppo, P.: Bioelectric and Biomagnetic fields. Theory and Applications in Electrocardiology. Boca Raton, CRC Press 1994, 346s

[2] Plonsey, R. - Barr, R.C.: Bioelectricity: A Quantitative Approach. Plenum Press, New York, 1988.

[3] Bronzino, J. D. – Peterson, D. R.: The Biomedical Engineering Handbook, 4th Edition, CRC Press, 2015

Modul D, E