TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | BMM020 |
| Ad | Biyopotansiyel İşaretlerin İşlenmesi |
| Dönem | 2022-2023 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Yüksek Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. SAMİ ARICA |
Dersin Amacı / Hedefi
Öğrencilere, özellikle EKG, EEG ve EMG işaretlerine uygulanan işaret işleme yöntemlerin tanıtmak. Bu işaretlerden bilgi çıkaracakları metotları öğretmek ve biomedikal sinyallere uygulanan işaret işleme yöntemlerinin pratik uygulamalarını göstermek.
Dersin İçeriği
Biomedikal işaretler ve kaynakları: Elektrokardiyogram (EKG) , Elektroensefalografi (EEG), Elektromiyogram (EMG). Temel işaret işleme yöntemleri: gürültü arındırma, meyil bastırma, güç spektrumu, bloklara/pencerelere bölme, zaman-frekans haritası, modelleme, frekans belirleme. EKG işaretlerinin analizi: R tepelerinin tespiti ve kalp atım hızının bulunması. EEG işaretlerinin analizi: derivasyonlar/referanslar, fizyolojik frekans bantları ve ayrıştırılması. EMG işaretinin analizi: Burstlerin belirlenmesi, güç ve frekanslarının tespiti, EMG işaretinin zarfının bulunması.
Dersin Ön Koşulu
Dersin ön koşulu bulunmamaktadır.
Kaynaklar
Dersin konularını bütünüyle içeren basılı ders kitabı yoktur. Dersin, ders anlatımı ve notlarından takip edilmesi gerekmektedir.
Notlar
Ek kaynak önerisi yoktur.
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Uygulamaya yönelik olarak işaret işleme yontemlerini ve biomedikal işaret analizini birleştirir. |
| ÖÇ02 | Gerçek biomedikal işaretlere uygulamak için, ihtiyaca/uygulamaya uygun işaret işleme yöntemlerini seçer. |
| ÖÇ03 | Farklı biomedikal işaret işleme yaklaşımlarını Matlab kullanarak uygular ve sonuçlarını ve etkilerini yorumlar. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Tıp ve tıp teknolojileri alanında karşılaşılan bilimsel problemlere, matematik, fen ve mühendislik bilimlerinin güncel ve ileri teknik yaklaşımlarını uygulayarak çözüme ulaştırabilme. | 5 |
| PÖÇ02 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Biyomedikal mühendisliği biliminin bir alt bilim dalı ile ilgili literatüre vakıf olma, güncel problemleri tanımlama ve modelleme. | 5 |
| PÖÇ03 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Verileri çözümleme, deney tasarlama, yapma ve sonuçları yorumlayabilme | 4 |
| PÖÇ04 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Mühendislik uygulamaları için araştırılan çağdaş teknikleri ve hesaplama araçlarını geliştirme | 4 |
| PÖÇ05 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Tanımlanmış bir hedef doğrultusunda bir süreci çözümleyebilme ve süreç tasarlayabilme. | 4 |
| PÖÇ06 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Mühendislik bakış açısıyla tıp doktoru ile birlikte bilimsel çalışmalar yapma. | 4 |
| PÖÇ07 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Kendi bulgularını sözlü ve yazılı, açık ve öz bir şekilde ifade etme. | 3 |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Hayat boyu öğrenmenin önemini benimseyerek, bilim-teknoloji ve çağdaş konular hakkında gelişmeleri izleyerek kendini geliştirebilme. | 2 |
| PÖÇ09 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bağımsız davranma, öncelikleri belirleme ve yaratıcılık becerisi. | 3 |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Biyomedikal Mühendisliği alanında ulusal ve uluslararası çağdaş bilimsel ve sosyal sorunların farkında olma. | 2 |
| PÖÇ11 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Küresel ve toplumsal çerçevede mühendislik çözümlerinin tıp, tıp teknolojileri ve sağlık alanındaki sorunlara katkılarını değerlendirebilme. | 3 |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Giriş. Biomedikal işaretler ve kaynakları: Elektrokardiyogram (EKG) , Elektroensefalografi (EEG), Elektromiyogram (EMG). | Ders kitabı okuma. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 2 | Temel işaret işleme yöntemleri. Örnekleme ve nicemleme. Sayısal işaretler. Doğrusal zamanla değişmez sistemler. Filtreleme. Gürültü ve meyil arındırma. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 3 | Temel işaret işleme yöntemleri. Fourier dönüşümü. Güç spektrumu. Parametrik modelleme ve güç spektrumu hesabı. Bloklara/pencerelere ayırma. Kısa-zamanlı Fourier dönüşümü. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 4 | Temel işaret işleme yöntemleri. Rastsal işaretler. Olasılık dağılımları. Durağan ve durağan olmayan işaretler. Dağılım belirleme. Beklendik değer. Korrelasyon ve güç spektrumu ilişkisi. Wigner-Ville dağılımı. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 5 | Temel işaret işleme yöntemleri. İşaret uzayı yöntemleri. Frekans tahmini. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 6 | ECG Analizi. ECG eletrotları ve ölçümü. QRS kompleksi. R-tepesi bulunması. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 7 | ECG Analizi. Takogram. Kalp-atım hızı değişkenliğinin bulunması. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 8 | Ara Sınavlar | Ders kitabı/notları okuma. | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | EEG işaretlerinin analizi. Elektrot yerleşimi. Derivasyonlar/referanslar. Fizyolojik frekans bantları ve bu bantların ayrıştırılması. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 10 | EEG işaretlerinin analizi. Çok kanallı bir işaret olarak EEG. Çok girişli-çok çıkışlı sistem modeli oluşturma. Koherens hesabı. Kanallar arası bağlantı. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 11 | EEG işaretlerinin analizi. Eş fazlı işaretler: Uyarılmış potansiyeller. Uyarılmış potansiyellerin tespiti ve analizi. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 12 | EMG işaretinin analizi. Burstlerin belirlenmesi, güç ve frekanslarının tespiti, EMG işaretinin zarfının bulunması. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 13 | Sınıflama. Doğrusal sınıflayıcılar: Bayes ve Fisher ayrıştırıcı analizi. Destek vektör makineleri. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 14 | Özellik çıkarma ve seçme. ECG, EEG ve EMG işaretlerinden özellik çıkarma belirleme. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 15 | Örnek uygulamalar. Beyin bilgisyara arayüzü. | Ders kitabı okuma/Bilgisayarda uygulama. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders kitabı/notları okuma. | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders kitabı/notları okuma. | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 7 | 4 | 28 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 2 | 2 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 144 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 5,76 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||