Detail předmětu

Cardiac Diagnostics

FEKT-MPAN-DVKAk. rok: 2026/2027

Studenti se naučí zaznamenávat srdeční činnost pomocí vhodných diagnostických přístrojů, zpracovávat a filtrovat získaná data a správně interpretovat výsledky diagnostických vyšetření. Kurz klade důraz na propojení anatomie, fyziologie, technických aspektů akvizice EKG a diagnostických metod tak, aby studenti chápali souvislosti mezi nimi a dokázali je prakticky uplatnit.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Vstupní znalosti

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené - § 4 NV 194/2022 SB.“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Studijní výsledky přdmětu jsou hodnoceny souhrnem bodů z laboratorních cvičení, zápočtového testu a závěrečné zkoušky. Pro úspěšné zakončení kurzu je nutné získat alespoň 50 bodů. Povinná je účast na laboratorních cvičeních, přednášky jsou dobrovolné. Hodnocení: laboratorní cvičení – 20 bodů, zápočtový test – 10 bodů, závěrečná zkouška – 70 bodů.

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit studenty se základními metodami a technikami používanými v kardiologické diagnostice. 

Studijní opory

Studijní opory jsou součástí e-learningu kurzu. 

 

Základní literatura

MARSCHALL S. R., Netter's cardiology. 2nd ed. Philadelphia: Saunders/Elsevier, 2010. ISBN 14-377-0637-1.
WEBSTER, John G a John W CLARK. Medical instrumentation: application and design. 4th ed. Hoboken, NJ: John Wiley, c2010. ISBN 978-0471676003.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-BTB magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPCN-BTB magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPAN-BIO magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program MPCN-BIO magisterský navazující

    specializace MPC-BIO_TECH , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace MPC-SPORT_TECH , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Úvod do diagnostiky v kardiologii – cíle kurzu, propojení anatomie, fyziologie a techniky
  2. Anatomie a fyziologie srdce – stavba srdce a oddíly, malý a velký oběh, chlopně, stěna: endokard, myokard, epikard, cévní zásobení
  3. Svodové systémy a vektorová kardiografie – vícesvodové EKG, bipolární a unipolární svody, Goldbergerovy svody, dvanáctisvodové EKG, vektorová kardiografie, srdeční osa
  4. Snímání EKG – hardware – elektrody a umístění, izotonický gel, Ag/AgCl elektrody, dynamický rozsah a šířka pásma, vstupní impedance, potlačení rušení, ochrana proti impulzům, zesilovače, galvanické oddělení
  5. Snímání EKG – software – detekce impulsů, globální vlny a intervaly, prezentace EKG (konvenční a Cabrera), testery přístrojů, normy a standardy
  6. Filtrace EKG – zdroje šumu (drift, brum, myopotenciály), softwarová filtrace, zvýraznění QRS, lineární, nelineární a adaptivní filtry
  7. Detekce R vln – principy detekce, spektrum a morfologie QRS, algoritmus Pan–Tompkins, alternativní metody
  8. Variabilita srdeční frekvence – tachogram, předzpracování, detrending, odstranění chyb R vln, časové, geometrické a frekvenční metody, parametry HRV, neklinické využití
  9. Arytmologie – měření a analýza EKG, srdeční frekvence, intervaly a segmenty, morfologie komplexů, tachykardie/bradykardie, respirační arytmie, multifokální, junkční a komorové rytmy, extrasystoly, blokády, elektrofyziologie, katetrizační ablace
  10. Optické mapování srdce – akční potenciál: vznik, morfologie, refrakterní perioda, optické snímání, šíření v srdeční stěně, vektorová vizualizace

                    Laboratorní cvičení

                    26 hod., povinná

                    Vyučující / Lektor

                    Osnova

                    1. Záznam a hodnocení jednosvodového EKG pomocí laboratorního systému i nositelných technologií.
                    2. Záznam a hodnocení změn sklonu srdeční osy při sedu, lehu a řízeném dýchání.
                    3. Návrh a realizace jednoduchého EKG snímače na nepájivém kontaktním poli.
                    4. Konstrukce snímače EKG s využitím Olimex shieldu a platformy Arduino.
                    5. Vizualizace EKG křivky v reálném čase v prostředí Processing.
                    6. Softwarová filtrace šumu a artefaktů v EKG, analýza vlivu šumu a artefaktů na čitelnost EKG záznamu.
                    7. Implementace algoritmů pro detekci R vln.
                    8. Využití softwarových knihoven pro analýzu variability srdeční frekvence (HRV) a jejich vzájemné porovnání (benchmarking).
                    9. Identifikace arytmologických jevů v EKG záznamu a práce se simulátory srdečních arytmií. 

                    Individuální příprava na laboratoře

                    13 hod., nepovinná

                    Vyučující / Lektor

                    Osnova

                    Studenti si před laboratorními cvičeními samostatně prostudují připravené materiály, které zahrnují návody k úlohám, prezentace a doplňující informace dostupné na e-learningu. Cílem přípravy je porozumět principům měřených fyzikálních a technických jevů, osvojit si postupy experimentů a být připraven aktivně se zapojit do práce v laboratoři. 

                    Individuální příprava na závěrečnou zkoušku

                    32 hod., nepovinná

                    Vyučující / Lektor

                    Osnova

                    Během individuální přípravy na závěrečnou zkoušku si studenti opakují hlavní principy, metody a technické aspekty probírané v kurzu. Pracují se seznamem otázek připravených ke zkoušce a upevňují své porozumění diagnostickým postupům a praktickým aplikacím.