Επεξεργασία & Ανάλυση Ιατρικών Σημάτων

Το διδακτικό αντικείμενο του μαθήματος καλύπτει τη δημιουργία, τη λήψη, και την ανάλυση σημάτων που προέρχονται από βιολογικά συστήματα, μέσω της μελέτης των βασικών αρχών ηλεκτροφυσιολογίας σε κυτταρικό επίπεδο, καθώς και των διατάξεων λήψης και τεχνικών επεξεργασίας σε επίπεδο υλικού και λογισμικού. Παρουσιάζεται πληθώρα διαφορετικών βιοσημάτων όπως ηλεκτρομυογράφημα, ηλεκτρονευρογράφημα, ηλεκτροοφθαλμογράφημα, κ.α., δίνοντας έμφαση στα σήματα που προέρχονται από τον εγκέφαλο και την καρδιά. Ειδικότερα, παρουσιάζονται η ανατομία και η φυσιολογία του εγκεφάλου σε σχέση με τη δημιουργία του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ), καθώς και οι διαδικασίες λήψης και επεξεργασίας με στόχο τη μελέτη χαρακτηριστικών όπως είναι τα προκλητά δυναμικά. Αντίστοιχα, παρουσιάζονται η φυσιολογία της καρδιάς και η συσχέτιση της ρυθμικής λειτουργίας της (αιματική ροή, συστολική/διαστολική πίεση, κλάσμα εξώθησης) με τη δημιουργία ηλεκτροκαρδιογραφήματος (ΗΚΓ) και τη λήψη αυτού. Επιπρόσθετα, το μάθημα περιλαμβάνει βασικές αρχές ιατρικής απεικόνισης, με έμφαση στη μαγνητική τομογραφία και την αξιοποίηση της για τη μελέτη της εγκεφαλικής δραστηριότητας, συμπεριλαμβανομένης και της εξαγωγής δικτύων με στόχο την ανάλυση ανατομικών και λειτουργικών συνδέσεων. Για όλα τα βιοσήματα, παρουσιάζονται οι κατάλληλες τεχνικές προεπεξεργασίας για αφαίρεση θορύβου, η εφαρμογή τεχνικών τεχνητής νοημοσύνης (συμπεριλαμβανομένης της βαθιάς μάθησης), και η μετέπειτα εφαρμογή συστημάτων βιοϊατρικής μηχανικής στην κλινική πράξη, αξιοποιώντας μεγάλα δεδομένα (big data).