Javasolt tárgy az Orvosi és egészségügyi informatika tárgycsoporthoz.
Tárgyfelelős: Dr. Juhász Zoltán, egyetemi docens
A tárgy rövid ismertetése:
A tárgy célja, hogy áttekintést adjon az orvosi bioelektromos mérések során jelentkező legfontosabb jelfeldolgozási eljárásokról, különös tekintettel az EKG és EEG jelfeldolgozásra, illetve ezek gyakorlati alkalmazásokról.
Tematika:
Az orvosbiológiai jelek forrásainak és főbb tulajdonságainak áttekintése a jelfeldolgozás szemszögéből: az egy-, és kétdimenziós jelek elmélete.
Az orvosbiológiai jelfeldolgozás szűrési feladatai, digitális szűrők fajtái, alkalmazásuk hatása a mért jelekre.
Véges idejű jelszakaszok átlagolása. Átlagérték becslés folytonos és diszkrét jelek esetében. Variancia és korrelációbecslések. Szinkronizált átlagolás, statisztikailag független jelek esetén. Alkalmazás az EEG kiváltott potenciálok (Event Related Potential) mérésére.
Frekvenciatartománybeli vizsgálatok. Fourier transzformáció, egy-, és többváltozós esetekben, rövididejű Fourier transzformáció, idő-frekvencia ábrázolások, Wavelet transzformációk (Gábor, Morlet, stb. wavelet-ek). Teljesítménysűrűség spektrumok, kereszt-spektrális sűrűség, koherencia függvények. Auto-, és keresztkorreláció függvények, ezek többváltozós megfelelői. Nem stacionárius jelek feldolgozásának elméleti kérdései.
Az Independent Component Analysis (ICA) alkalmazása EKG és EEG feldolgozás és potenciáltérképezés során.
Idősor analízis, lineáris predikció. Autoregresszív (AR) modellek. AR paraméterek becslése. Mozgó átlagolás (MA), vegyes autoregresszív, mozgó átlagolás (ARMA). ARMA modellek paramétereinek becslése. Konnektivitási hálózatok számítása fázis szinkornizáció alapján.
Irodalom:
1. Cohen, A.: Biomedical Signal Processing. CRC Press Inc., Boca Raton FL., 1987.
2. Oppenheim, A.V., Schafer, R.W.: Digital Signal Processing. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1975.
3. Tompkins, W.J. ed.: Biomedical Digital Signal Processing. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1993.
4. Akay M: Time Frequency and Wavelets in Biomedical Signal Processing. IEEE Inc., New York, 1996.
5. Mike X Cohen, Analyzing Neural Time Series Data: Theory and Practice, The MIT Press, 2014.