Inverzni problemi u bioelektromagnetizmu

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Nositelji

Prof. dr. sc.
Igor Lacković
Prof. dr. sc.
Darko Vasić

Opis predmeta

Na ovome predmetu studenti stječu znanja iz teorije elektromagneskih polja u biološkim tkivima i rješavanja inverznih problema s posebnim naglaskom na biomedicinsko inženjerstvo. Predviđene teme su: Elektromagnetske značajke bioloških tkiva. Elektromagnetska polja i valovi u biološkim tkivima. Metode numeričkog elektromagnetizma: metoda konačnih diferencija, metoda momenata, metoda konačnih elemenata. Osnove značajke inverznih problema. Linearni inverzni problemi: diskretizacija i metode rješavanja, regularizacija, iterativne metode. Nelinearni inverzni problemi. Stohastički pristup inverznim problemima. Elektronička instrumentacija za elektromagnetsku tomografiju: analogna predobrada signala, smetnje i oklapanje, digitalni akvizicija. Stanje tehnologije: elektrokardiografija, elektro- i magnetoencefalografija, metode elektromagnetske tomografije: električna impedancijska tomografija, indukcijska tomografija, magnetorezonancijska električna impedancijska tomografija.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Biomedicinsko inženjerstvo - studij
Izborni predmeti (2. semestar)

Ishodi učenja

  1. Primijeniti teoriju elektromagnetskih polja i valova u biološkim tkivima
  2. Opisati načela odabranih metoda numeričkog elektromagnetizma: integralne jednadžbe, metoda momenata, metoda konačnih diferencija, metoda konačnih elemenata
  3. Opisati značajke inverznih problema: jedinstvenost rješenja, slaba uvjetovanost, rezolucija
  4. Razviti algoritme za rješavanje inverznih problema: diskretizacija i rješavanje linearnih inverznih problema, metode regularizacije, iterativne metode, nelinearni inverzni problemi i stohastičke metode
  5. Opisati posebnosti elektroničke instrumentacije za elektromagnetsku tomografiju
  6. Analizirati primjenu inverznih metoda u elektrokardiografiji, elektro- i magnetoencefalografiji, te metode elektromagnetske tomografije: električna impedancijska tomografija, indukcijska tomografija, magnetorezonancijska električna impedancijska tomografija

Oblici nastave

Predavanja

Interaktivna predavanja

Seminari i radionice

Individualni rad i grupna analiza slučajeva

Tjedni plan nastave

  1. Predavanja: Elektromagnetske značajke bioloških tkiva
  2. Predavanja: Elektromagnetska polja i valovi u biološkim tkivima
  3. Predavanja: Metode numeričkog elektromagnetizma: metoda konačnih diferencija
  4. Predavanja: Metode numeričkog elektromagnetizma: metoda momenata
  5. Predavanja: Metode numeričkog elektromagnetizma: metoda konačnih elemenata
  6. Predavanja: Osnove značajke inverznih problema
  7. Predavanja: Linearni inverzni problemi: diskretizacija i metode rješavanja, regularizacija
  8. Predavanja: Međuispit
  9. Predavanja: Iterativne metode i nelinearni inverzni problemi
  10. Predavanja: Stohastički pristup inverznim problemima
  11. Predavanja: Elektronička instrumentacija za elektromagnetsku tomografiju: analogna predobrada signala, smetnje i oklapanje
  12. Predavanja: Elektronička instrumentacija za elektromagnetsku tomografiju: digitalna akvizicija
  13. Predavanja: Stanje tehnologije: Elektrokardiografija, elektro- i magnetoencefalografija, električna impedancijska tomografija
  14. Predavanja: Stanje tehnologije: indukcijska tomografija i magnetorezonancijska električna impedancijska tomografija
  15. Predavanja: Završni ispit

Literatura

(.), Per Christian Hansen: Dicrete Inverse Problems - insights and algorithms, SIAM, Philadelphia, USA, 2010,
(.), Richard C. Aster, Brian Borchers, Clifford H. Thurber: Paramter estimation and inverse problems, 2nd ed., Academic Press, Oxford, UK, 2013,

Za studente

Izvedba

ID 261436
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
0 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

izvrstan
vrlo dobar
dobar
dovoljan

Sličan predmet