Обробка біомедичних зображень

Мета – надання студентами знань із сучасних методик меддіагностики, формування практичних навичок реєстрації та обробки біоелектричних сигналів, уявлення про принципи побудови обробки біомедичних зображень. 
Завдання навчальної дисципліни:  навчити студентів аналізувати функціональні можливості та характеристики апаратних засобів в біомедичних дослідженнях, розуміти сучасні підходи до реєстрації біомедичних сигналів та зображень, проводити їх аналіз та обробку з врахуванням переваг, недоліків та обмежень у застосуванні та можливості модифікації та адаптації до конкретних задач практичної діяльності.

 
Основні результати навчання
 
Уміння використовувати знання методів обробки інформації та комунікаційних технології при вирішенні професійних завдвнь(управління інформацією).
Здобути теоретичні та практичні навички стосовно біомедичних зображень та засобів їх візуалізації; сучасні мікро- та нанотехнології в медицині, математичні методи обробки та аналізу біомедичної інформації; вимоги до технічних засобів виводу і відображення біомедичної інформації.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
Л – лекційні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; ЛР – лабораторні заняття – практична підготовка до й активна участь в обговоренні питань і виконанні завдань безпосередньо на занятті; К – консультації викладача; РГР – розрахунково-графічна  робота; МКР – модульна контрольна робота; Е - екзамен.

 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень

Л1. Основні характеристики біомедичних сигналів.
ЛР№1. Медичні атласи зображень. Віртуальна анатомія 3D атлас Arteksa Virtual Anatomy
СРС, К, РГР та РР початок 1 етапу.

2 тиждень

Л2. Цифрові фільтри.
СРС, К.

3 тиждень

Л3. Фільтрація біосигналів для зменшення артефактів. 
ЛР№2. Медичні атласи зображень. Віртуальна анатомія 3D атлас Arteksa Virtual Anatomy
СРС, К

4 тиждень

Л4. Сліпе розділення джерел біосигналів.
СРС, К, РГР та РР початок 2 етапу.

5 тиждень

Л5. Кореляційний аналіз біомедичних сигналів. 
ЛР№3. Візуалізація медико-біологічних даних. Ознайомлення з інтерфейсом та панеллю інструментів DICOM Image Viewer Plus.
СРС, К

6 тиждень
 
Л6. Методи аналізу нестаціонарних сигналів.
СРС, К. 
 
7 тиждень
 
Л7. Електрографічні та електрохімічні методи дослідження та апаратне забезпечення. 
ЛР №.4. Обробка та аналіз медичних зображень. Призначення модуля PACS (протокол DICOM). 
СРС, К
 
8 тиждень
 
Л8. Аналіз електрокардіограм та електроенцефалограм.
СРС, К, МКР1
 
9 тиждень
 
Л9. Формування біомедичних зображень.
ЛР№5. Дослідження мультимодальної робочої станції MULTIVOX.
СРС,  К, РГР та РР початок етапу 3
 
10 тиждень
 
Л10. Покращення біомедичних зображень.
СРС, К.
 
11 тиждень
 
Л11. Відновлення біомедичних зображень.
ЛР№6. Програмне забезпечення для мікроскопії. Огляд програмного забезпечення «ВидеоТесТ».
СРС, К. 
 
12 тиждень

Л12. Аналіз біомедичних зображень.
СРС, К.

13 тиждень

Л13. Стиснення біомедичних зображень. 
ЛР№7. Комп'ютерна історія хвороби. Комп'ютерні навчальні програми. 
СРС, К, РГР та РР етап 4

14 тиждень

Л14. Інші методики та прилади реєстрації біомедичних сигналів та зображень.
СРС, К

15 тиждень

Л15. Методи аналізу випадкових біомедичних сигналів.
ЛР№7. Комп'ютерні методики медичної діагностики.
СРС, К, МКР2

Індивідуальна робота 
 
Розрахунково графічна робота 
 
Мета РГР – розвиток самостійності студентів у доборі та опрацюванні джерел інформації з визначеної теми, удосконалення вмінь обирати суттєве, основне, а також давати оцінку проаналізованому та робити змістовні висновки.

У сьомому семестрі студенти виконують РГР з метою закріплення та поглиблення теоретичних знань та вмінь, набутих студентом у процесі засвоєння всього навчального матеріалу дисципліни в області фільтрації і аналізу біосигналів. Виконання РГР є важливим етапом у підготовці до кваліфікаційної випускової роботи бакалавра з біомедичної інженерії.

Конкретна мета РГР  полягає у синтезі цифрових фільтрів із заданими характеристиками і дослідженні процесів фільтрації і аналізу біомедичних сигналів. Для успішного виконання РГР студент повинен знати основні методи та алгоритми синтезу цифрових фільтрів біомедичних сигналів; вміти самостійно вибирати методи синтезу цифрових фільтрів біосигналів; використовувати програмні засоби синтезу та дослідження цифрових фільтрів. Студент виконує, оформляє та захищає РГР в індивідуальному порядку відповідно до методичних рекомендацій, затверджених в установленому порядку.

Виконання роботи складається з 4 етапів: 
1-3 тиждень – етап 1 – вибір та затвердження теми, попередній вибір наукових джерел, складання плану дослідження. 
5-7 тиждень – етап 2 – обговорення теми, остаточний відбір наукових джерел, визначення методики та розробка інструментарію дослідження, підготовка чорнового варіанту роботи. 
9-11 тиждень – етап 3 – отримання відгуку від наукового керівника, редагування та підготовка до захисту (презентація+доповідь).
13-15 тиждень – етап 4 –  публічний захист з представленням MS Power Point - презентації.
 
Самостійна робота
Самостійна робота складається з творчого сприйняття й осмислення навчального матеріалу протягом лекцій, підготовки до лабораторних занять, виконання індивідуальних розрахунково-графічної роботи.
 
Самостійна робота складає 134 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 44 годин;
2) підготовка до лаборатоних занять та виконання індивідуальних контрольних завдань – разом 45 години;
3) виконання розрахунково-графічної роботи – 15 годин;
4) підготовка до екзамену – 30 годин.
 
Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Студенти впродовж семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують дві модульні контрольні роботи. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів. 
 
Семестровий модуль № 1
ЛЗ. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 7 тиждень.
 
РГР1. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 7 тиждень. 
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.
 
Семестровий модуль № 2
ЛЗ. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 15 тиждень.
РГР2. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 15 тиждень. 
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Умови допуску до підсумкового контролю
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %. Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни. Складання/перескладання екзамену відбувається за встановленим деканатом розкладом.
 
 
Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання, відвідувати консультації викладача з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань. Такій підхід сприяє формуванню академічної культури та академічної доброчесності, здобуттю навичок самостійної роботи і формування відповідних компетентностей, як для успішного навчання на відповідному освітньому рівні, так і для майбутньої професійної діяльності.

Викладач на першому аудиторному занятті надає повну інформацію щодо усіх складових дисципліни, роз’яснює кількісне та якісне наповнення змістовних модулів, рекомендує відповідну фахову літературу, інформує щодо критеріїв оцінювання рівня навчальних досягнень здобувача з усіх видів та форм навчання та термінів контрольних заходів. 

Викладач здійснює консультації відповідно до затвердженого завідувачем кафедри графіка консультацій.

Відсутність здобувача на МКР відповідає оцінці «0». 
 
Складання/перескладання  екзамену відбувається за встановленим деканатом розкладом. 
 
Під час Л, ЛР, МКР, Е користуватися телефоном заборонено.

Заборонено використання будь-яких літературних джерел, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів з дисципліни.