- •8.05080102 – Фізична та біомедична електроніка
- •Лекція №1 Основні поняття про біомедичні електронні системи
- •1.1. Призначення біомедичних електронних систем
- •1.2 . Класифікація бес
- •1.3. Математичне моделювання інформаційного процесу в бес
- •1.4. Загальне формулювання проблеми вибору рішення в бес
- •1.5. Оцінювання якості бес Необхідно визначити шляхи побудови оптимальних бес на основі вибору правил рішень, яким відповідають екстремуми (мінімуми) середніх втрат.
- •Лекція №2 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки біопотенціалів. Електрокардіографія
- •2.1. Виникнення та дослідження біопотенціалів
- •2.2. Електроди для реєстрації біомедичних сигналів
- •2.3. Перешкоди і спотворення, що виникають під час реєстрації біомедичних сигналів
- •2.4. Підсилювачі біопотенціалів
- •2.5. Електрокардіографія
- •2.5.1. Електрична активность серця
- •2.5.2. Поняття про вектор (диполь) серця і вектор відведення
- •2.5.3. Електрокардіографічні відведення
- •2.5.4. Техніка реєстрації екг
- •2.5.5. Основні елементи стандартної екг
- •Лекція №3 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки біопотенціалів. Електрокардіографія
- •3.1. Електрокардіограф 12-канальний “ ucard-200”
- •3.2. Реанімаційно-хірургічний монітор «um-300»
- •3.3. Векторкардіографія
- •3.4. Добове моніторування екг (за Холтером)
- •3.5. Діагностична система «Кардіовізор»
- •3.7. Система електрокардіографії високого розрізнення
- •3.8. Електрокардіографія плоду
- •3.9. Апаратні рішення в бес для обробки біопотенціалів
- •3.10. Приклад мобільної бес для реєстрації та обробки біопотенціалів серця
- •Лекція №4 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки біопотенціалів. Електроенцефалографія
- •4.1. Визначення електроенцефалографії
- •4.2. Реєстрація еег
- •4.3. Основні характеристики еег
- •4.4. Артефакти при реєстрації еег
- •4.5. Основні методи аналізу еег
- •4.6. Застосування аналізу еег для прогнозування епілептичних нападів
- •Лекція №5 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення біомедичних електронних систем для реєстрації та обробки даних про тиск крові
- •5.1. Методи вимірювання артеріального тиску
- •5.2. Бес для вимірювання артеріального тиску
- •Лекція №6 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення біомедичних електронних систем для реєстрації та обробки даних про тони серця
- •6.1. Основи фонокардіографії
- •6.2. Бес для реєстрації та обробки звукових сигналів серця
- •6.3. Приклади мобільних бес для реєстрації та обробки звукових сигналів серця
- •Лекція №7 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки даних про систему зовнішнього дихання
- •7.1. Дихальна система людини
- •7.2. Методи дослідження зовнішнього дихання у людини
- •7.3. Бес для дослідження функції зовнішнього дихання
- •7.3.2. Спіроаналізатори (спірометри)
- •Лекція №8 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки даних про кровоток та об’єм крові
- •8.1. Ультразвукові вимірювачі швидкості кровотоку
- •8.1.1. Вплив кута α на значення доплерівської швидкості
- •8.1.2. Методи доплерографічних досліджень
- •8.1.3. Спектр швидкостей в перетині судини
- •8.1.4. Обчислення діагностичних параметрів
- •8.1.5. Формування кольорового доплерівського зображення
- •8.2. Фотоплетизмографія
- •8.15. Поглинання світла різними тканинами
- •8.16. Змінна складова сигналу фотоплетизмограми
- •8.18. Нормативні точки для кількісного оцінювання пульсової хвилі
- •8.3. Оклюзійна плетизмографія
- •8.4. Оксиметри і пульсоксиметри
- •8.4.1. Принцип дії оксиметрів
- •8.4.2. Принцип дії пульсоксиметрів
- •8.4.3. Пульсоксиметри в неонатальній медицині
- •Лекція №9 (16) Основні методи цифрової обробки та аналізу даних у бес функціональної діагностики
- •9.1. Попередня обробка сигналів
- •9.1.1. Фільтрація в часовій області
- •9.1.1.1. Синхронне усереднення
- •9.1.1.2. Фільтри усереднення зі зсувом (ковзаючого середнього)
- •9.1.2. Фільтрація сигналів в частотній області
- •9.2. Методи та приклади цифрової обробки і аналізу біомедичних сигналів
- •9.2.1. Спектральний аналіз
- •9.2.2. Вейвлет-перетворення
- •9.2.3. Аналіз біомедичних сигналів на основі методу власних векторів
- •Рекомендована література
2.5. Електрокардіографія
2.5.1. Електрична активность серця
Функцією серця є ритмічне нагнітання крові, що притікає з вен, в артерії. Ця функція виконується завдяки ритмічному скороченню і розслабленню м'язових волокон серця. Скорочення міокарда називають систолою, а стан розслаблення – діастолою. Систола і діастола передсердь та шлуночків становлять цикл роботи серця.
Взаємозв'язок і послідовність скорочень передсердь та шлуночків залежать від біоелектричних процесів виникнення та поширення збудження в серці. Процес збудження, що викликає скорочення серця, виникає в області устя верхньої порожнистої вени. Тут розташований синоатріальный вузол (рис. 2.10). В області синоатріального вузла розташовані пейсмекерні клітини, що здатні до самозбудження. Це означає, що після відновлення потенціалу спокою їх мембранний потенціал не залишається на постійному рівні потенціалу спокою, а починає зростати й продовжує збільшуватися доти, доки не буде досягнутий поріг збудження, що приводить до генерації потенціалу дії. В результаті цього в синоатріальному вузлі виникає регулярна послідовність імпульсів збудження. В свою чергу імпульси потенціалу дії синоатріального вузла породжують відповідну регулярну послідовність скорочень серця. Тому синоатріальный вузол називають водієм ритму серця, тобто тим осередком, у якому виникає збудження, що викликає серцеві скорочення.
Потенціали дії, що виникають у пейсмекерних клітинах, збуджують сусідні клітини, які передають збудження на інші прилеглі клітини, так що в передсердях розвивається процес поширення збудження від одних клітин до інших. Збудження поширюється переважно вздовж пучків спеціалізованих волокон.
Рис. 2.10. Провідна система серця та імпульси потенціалу дії різних клітин міокарда
Після досягнення атріовентрикулярного вузла імпульс збудження, що поширюється вздовж спеціалізованих клітин, передається на м'яз шлуночків серця. Атріовентрикулярний вузол розташований у правому передсерді, в області міжсерцевої перегородки, поблизу сполучного кільця, що відокремлює праве передсердя від шлуночка. Оскільки передсердя відділені від шлуночків фіброзною тканиною, яка не проводить збудження, імпульс збудження може перейти на шлуночки тільки завдяки атріовентрикулярній провідниковій системі. Її роль виконує пучок Гіса, що представляє собою м'язовий місток, який проводить збудження від передсердь до шлуночків. Початкова частина цього пучка (загальна ніжка пучка Гіса) бере початок в атріовентрикулярному вузлі, входить у шлуночок по міжшлуночковій перегородці й ділиться на дві ланки (праву й ліву ніжки пучка Гіса), одна з яких іде до правого, а інша – до лівого шлуночка серця. Спеціалізована провідна тканина, з якої утворена ця система, проводить збудження дуже повільно, тому між періодами збудження передсердь і шлуночків є певна затримка. У шлуночках розгалудження провідної системи представлені широко розповсюдженою, розташованою під ендокардом (внутрішньою поверхнею стінки серця) мережею волокон Пуркиньє, звідки подальше поширення збудження відбувається в масі скорочувального міокарда завдяки передачі імпульсів збудження від кожної клітини до сусідніх клітин, що прилягають до неї. На цьому останньому етапі збудження шлуночків хвиля збудження поширюється в основному в напрямку від ендокарда до епікарда (зовнішньої поверхні стінки серця) і від верхівки до основи серця.
