Analys av bioelektriska signaler, 6 hp

Biomedical Signal Processing, 6 credits

TBMT01

Huvudområde

Elektroteknik Medicinsk teknik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Ingemar Fredriksson

Studierektor eller motsvarande

Marcus Larsson

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 48 h
Rekommenderad självstudietid: 112 h

Tillgänglig för utbytesstudenter

Ja
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort VOF
6MBME Biomedical Engineering, masterprogram 1 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CMED Civilingenjör i medicinsk teknik 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CMED Civilingenjör i medicinsk teknik (E-hälsa) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CMED Civilingenjör i medicinsk teknik (Medicinsk bildanalys och visualisering) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CMED Civilingenjör i medicinsk teknik (Medicintekniska modeller) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CTBI Civilingenjör i teknisk biologi (Industriell bioteknik och produktion) 9 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CTBI Civilingenjör i teknisk biologi (Sensorer och material i biomedicin) 9 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Medicinsk teknik) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Medicinsk teknik) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Medicinsk teknik) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Medicinsk teknik) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Medicinsk teknik) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Medicinsk teknik) 7 (HT 2022) 2 1 Engelska Linköping O
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig

Huvudområde

Elektroteknik, Medicinsk teknik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Civilingenjörsprogram i teknisk biologi
  • Civilingenjörsprogram i medicinsk teknik
  • Civilingenjörsprogram i teknisk fysik och elektroteknik
  • Civilingenjörsprogram i teknisk fysik och elektroteknik - internationell
  • Masterprogram i medicinsk teknik

Rekommenderade förkunskaper

Domänkunskaper inom medicinsk teknik, Anatomi och fysiologi, Signalteori. Erfarenhet av signalbehandling/programmering i Matlab eller liknande.

Lärandemål

Kursen ska ge grundläggande kunskaper om bioelektricitet hos människa samt om analys av bioelektriska signaler. Analysen ska relateras till särskiljandet av normala tillstånd och patologi och utgår från kliniska frågeställningar. Efter genomgången kurs ska studenten självständigt kunna:

  • Beskriva, tillämpa och värdera fysikaliska, elektriska och matematiska modeller för hur bioelektricitet uppkommer i cellen, hur signaler fortleds i nerver samt hur biosignaler fortplantas genom vävnad.
  • Ge en fördjupad beskrivning av hjärtats och centrala och perifera nervsystemets bioelektriska funktion.
  • Beskriva och värdera de viktigaste bioelektriska mätmetoderna EKG, EEG och EMG i relation till normala tillstånd och patologi.
  • Tillämpa och värdera olika metoder för analys av signaler från EKG, EEG och EMG, bl a avseende analys i tids- eller frekvensplanet.
  • Beskriva, tillämpa och värdera Fouriermetoder för signalanalys.

 

Kursinnehåll

Signalanalys: tid- och frekvensplan, sampling, diskreta signaler, fouriertransformen (DFT, FFT), effektspektrum, datafönster, vikning, läckning, akf, estimeringsmetoder vid stokastiska signaler.
Fysikaliska och matematiska modeller över bioelektricitet: membranfysiologi, vilo- och aktionspotentialer, Nernst ekvation, volymkonduktorteori, forward- och inversproblemen.
Registrering av bioelektriska signaler: mätsystem.
Elektrokardiografi(EKG): genes, avledningssystem, analysmetoder, -diagnostik.
Neurofysiologi: nervsystemets funktion, muskelkontroll, EEG, EP, EMG, ERG, EOG, signaltolkning och diagnostik.
Elektrostimulation: defibrillering, pacemakerteknik, TNS för smärtlindring.

Undervisnings- och arbetsformer

Undervisningen sker genom föreläsningar, symposier/ demonstrationer samt laborationer och experimentellt arbete med LabView och Matlab. Problemlösning sker individuellt samt i olika grupper, bl a baserat på problembaserad inlärning och basgruppsarbete.

Examination

HEM1Essäuppgift4 hpU, 3, 4, 5
BAS1Basgruppsarbete0.5 hpU, G
LAB2Laborationskurs0.5 hpU, G
UPG2Seminarieuppgift1 hpU, G

Betygsskala

Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

Övrig information

Påbyggnadskurser

  • Bildgenererande teknik inom medicinen
  • Biomedicinsk modellering och simulering

Om undervisnings- och examinationsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:

  • Om undervisningsspråk är ”Svenska” kan kursen ges i sin helhet på svenska eller delvis på engelska. Examinationsspråk är svenska, men delar av examinationen kan ske på engelska. 
  • Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. Examinationsspråk är engelska.
  • Om undervisningsspråk är ”Svenska/Engelska” ges kursen i sin helhet på engelska om studenter utan tidigare kunskap i svenska språket deltar. Examinationsspråk följer undervisningsspråk. 

Övrigt

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. 

Om det föreligger synnerliga skäl får rektor i särskilt beslut ange förutsättningarna för, och delegera rätten att besluta om, tillfälliga avsteg från denna kursplan. 

Institution

Institutionen för medicinsk teknik

Kurslitteratur

Böcker

  • Malmivuo J. and Plonsey R, (1995) Bioelectromagnetism, principles and applications of bioelectric and biomagnetic fields Oxford University Press, NY
  • Sörnmo L. and Laguna P, (2005) Bioelectrical Signal Processing in Cardiac and Neurological Applications Academic Press (Elsevier)
  • Tortora G, Derrickson B., (2011) Principles of Anatomy and Physiology 13th ed Wiley
    ISBN: ISBN 9780470929186
Kod Benämning Omfattning Betygsskala
HEM1 Essäuppgift 4 hp U, 3, 4, 5
BAS1 Basgruppsarbete 0.5 hp U, G
LAB2 Laborationskurs 0.5 hp U, G
UPG2 Seminarieuppgift 1 hp U, G

Kursplan

För varje kurs ska en kursplan finnas. I kursplanen anges kursens mål och innehåll samt de särskilda förkunskaper som erfordras för att den studerande skall kunna tillgodogöra sig undervisningen.

Schemaläggning

Schemaläggning av kurser görs enligt, för kursen, beslutad blockindelning. 

Avbrott och avanmälan på kurs

Enligt beslut vid Linköpings universitet om Riktlinjer och rutiner för bekräftelse av deltagande i utbildning med mera på grund- och avancerad nivå (Dnr LiU-2020-02256) skall avbrott i studier registreras i Ladok. Alla studenter som inte deltar i kurs man registrerat sig på är alltså skyldiga att anmäla avbrottet så att kursregistreringen kan 
tas bort. Avanmälan eller avbrott från kurs görs via webbformulär, www.lith.liu.se/for-studenter/kurskomplettering?l=sv

Inställd kurs eller avvikelse från kursplanen

Kurser med få deltagare (< 10) kan ställas in eller organiseras på annat sätt än vad som är angivet i kursplanen. Om kurs skall ställas in eller avvikelse från kursplanen skall ske prövas och beslutas detta av dekanus. 

Riktlinjer rörande examination och examinator 

Se Beslut om Riktlinjer för utbildning och examination på grundnivå och avancerad nivå vid Linköpings universitet Dnr LiU-2020-04501, (http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592). 

Examinator för en kurs ska inneha en läraranställning vid LiU i enlighet med LiUs anställningsordning, Dnr LiU-2021-01204 (https://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622784). För kurser på avancerad nivå kan följande lärare vara examinator: professor (även adjungerad och gästprofessor), biträdande professor (även adjungerad), universitetslektor (även adjungerad och gästlektor), biträdande universitetslektor eller postdoktor. För kurser på grundnivå kan följande lärare vara examinator: professor (även adjungerad och gästprofessor), biträdande professor (även adjungerad), universitetslektor (även adjungerad och gästlektor), biträdande universitetslektor, universitetsadjunkt (även adjungerad och gästadjunkt) eller postdoktor. I undantagsfall kan även en Timlärare utses som examinator på både grund- och avancerad nivå, se Tekniska fakultetsstyrelsen vidaredelegationer. 

Examination

Principer för tentamina

Skriftlig och muntlig tentamen samt digital salstentamen och datortentamen ges minst tre gånger årligen; en gång omedelbart efter kursens slut, en gång i augustiperioden samt vanligtvis i en av omtentamensperioderna. Annan placering beslutas av programnämnden.

Principer för tentamensschemat för kurser som följer läsperioderna:

  • kurser som ges Vt1 förstagångstenteras i mars och omtenteras i juni och i augusti
  • kurser som ges Vt2 förstagångstenteras i maj och omtenteras i augusti och i oktober
  • kurser som ges Ht1 förstagångstenteras i oktober och omtenteras i januari och augusti
  • kurser som ges Ht2 förstagångstenteras i januari och omtenteras i mars och i augusti

Tentamensschemat utgår från blockindelningen men avvikelser kan förekomma främst för kurser som samläses/samtenteras av flera program samt i lägre årskurs.

För kurser som av programnämnden beslutats vara vartannatårskurser ges tentamina 3 gånger endast under det år kursen ges.

För kurser som flyttas eller ställs in så att de ej ges under något eller några år ges tentamina 3 gånger under det närmast följande året med tentamenstillfällen motsvarande dem som gällde före flyttningen av kursen.

När en kurs, eller ett tentamensmoment (TEN, DIT, DAT), ges för sista gången ska ordinarie tentamen och två omtentamina erbjudas. Därefter fasas examinationen ut med tre tentamina samtidigt som tentamen ges i eventuell ersättningskurs under det följande läsåret. Om ingen ersättningskurs finns ges tre tentamina i omtentamensperioder under det följande läsåret. Annan placering beslutas av programnämnden. I samtliga fall ges dessutom tentamen ytterligare en gång under det därpå följande året om inte programnämnden föreskriver annat. Totalt erbjuds alltså 6 omtentamenstillfällen, varav 2 ordinarie omtentamenstillfällen. I tentaanmälningssystemet markeras tentamina som ges för näst sista respektive sista gången.

Om en kurs ges i flera perioder under året (för program eller vid skilda tillfällen för olika program) beslutar programnämnden/programnämnderna gemensamt om placeringen av och antalet omtentamina. 

Omprov övriga examinerande moment

För riktlinjer för omprov vid andra examinerande moment än skriftliga tentamina, digital salstentamina och datortentamina hänvisas till de generella LiU-riktlinjerna för examination och examinator, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592

Anmälan till tentamen

För deltagande i skriftlig tentamen, digital salstentamen och datortentamen är anmälan obligatorisk, se beslut i regelsamlingen https://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682. En oanmäld student kan således inte erbjudas plats. Anmälan till tentamen är öppen 30 kalenderdagar före provdatum och stänger 10 kalenderdagar innan provdatum om inget annat anges. Anmälan görs i Studentportalen eller via LiU-appen. Anvisad sal meddelas fyra dagar före tentamensdagen via e-post. 

Ordningsföreskrifter för studerande vid tentamensskrivningar

Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682.

Plussning

Vid Tekniska högskolan vid LiU har studerande rätt att genomgå förnyad examination (s.k. plussning) för högre betyg på skriftliga tentamina, digital salstentamina och datortentamina, dvs samtliga provmoment med modulkod TEN, DIT och DAT. På övriga examinationsmoment ges inte möjlighet till plussning, om inget annat anges i kursplan.

Plussning är ej möjlig på kurser som ingår i utfärdad examen.

Betyg och examinationsformer

Företrädesvis skall betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med beröm godkänd (5) användas. 

  • Kurser med skriftlig tentamen och digital salstentamen skall ge betygen (U, 3, 4, 5).
  • Kurser med stor del tillämpningsinriktade moment såsom laborationer, projekt eller grupparbeten får ges betygen underkänd (U) eller godkänd (G).
  • Examensarbete samt självständigt arbete ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).

Examinationsmoment och modulkoder

Nedan anges vad som gäller för de examinationsmoment med tillhörande modulkod som tillämpas vid Tekniska fakulteten vid Linköpings universitet. 

  • Skriftlig tentamen (TEN) och digital salstentamen (DIT) skall ge betyg (U, 3, 4, 5).
  • Examinationsmoment som kan ge betygen underkänd (U) eller godkänd (G) är laboration (LAB), projekt (PRA), kontrollskrivning (KTR), digital kontrollskrivning (DIK), muntlig tentamen (MUN), datortentamen (DAT), uppgift (UPG), hemtentamen (HEM).
  • Övriga examinationsmoment där examinationen uppfylls framför allt genom aktivt deltagande som basgrupp (BAS) eller moment (MOM) ger betygen underkänd (U) eller godkänd (G).
  • Examinationsmomenten Opposition (OPPO) och Auskultation (AUSK) inom examensarbetet ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).

Allmänt gäller att:

  • Obligatoriska kursmoment skall vara poängsatta och ges en modulkod.
  • Examinationsmoment som ej är poängsatt får ej vara obligatoriskt. Det är frivilligt att delta på dessa moment och information om det samt tillhörande villkor skall tydligt framgå i den beskrivande texten.
  • För kurser med flera examinationsmoment med graderad betygsskala skall det anges hur slutbetyg på kursen vägs samman.

För obligatoriska moment gäller att (i enlighet med Riktlinjer för utbildning och examination på grundnivå och avancerad nivå vid Linköpings universitet, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592): 

  • Om det finns särskilda skäl, och om det med hänsyn till det obligatoriska momentets karaktär är möjligt, får examinator besluta att ersätta det obligatoriska momentet med en annan likvärdig uppgift.

För möjlighet till anpassade examinationsmoment gäller att (i enlighet med Riktlinjer för utbildning och examination på grundnivå och avancerad nivå vid Linköpings universitet, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592): 

  • Om LiU: s koordinator för studenter med funktionsnedsättning har beviljat en student rätt till anpassad examination vid salstentamen har studenten rätt till det.
  • Om koordinatorn har gett studenten en rekommendation om anpassad examination eller alternativ examinationsform, får examinator besluta om detta om examinator bedömer det möjligt utifrån kursens mål.
  • Examinator får också besluta om anpassad examination eller alternativ examinationsform om examinator bedömer att det finns synnerliga skäl och examinator bedömer det möjligt utifrån kursens mål.

Rapportering av examinationsresultat

Rapportering av den studerandes examinationsresultat sker på respektive institution.

Plagiering

Vid examination som innebär rapportskrivande och där studenten kan antas ha tillgång till andras källor (exempelvis vid självständiga arbeten, uppsatser etc) måste inlämnat material utformas i enlighet med god sed för källhänvisning (referenser eller citat med angivande av källa) vad gäller användning av andras text, bilder, idéer, data etc. Det ska även framgå ifall författaren återbrukat egen text, bilder, idéer, data etc från tidigare genomförd examination, exempelvis från kandidatarbete, projektrapporter etc. (ibland kallat självplagiering).

Underlåtelse att ange sådana källor kan betraktas som försök till vilseledande vid examination.

Försök till vilseledande

Vid grundad misstanke om att en student försökt vilseleda vid examination eller när en studieprestation ska bedömas ska enligt Högskoleförordningens 10 kapitel examinator anmäla det vidare till universitetets disciplinnämnd. Möjliga konsekvenser för den studerande är en avstängning från studierna eller en varning. För mer information se https://www.student.liu.se/studenttjanster/lagar-regler-rattigheter?l=sv.

Regler

Universitetet är en statlig myndighet vars verksamhet regleras av lagar och förordningar, exempelvis Högskolelagen och Högskoleförordningen. Förutom lagar och förordningar styrs verksamheten av ett antal styrdokument. I Linköpings universitets egna regelverk samlas gällande beslut av regelkaraktär som fattats av universitetsstyrelse, rektor samt fakultets- och områdesstyrelser. 

LiU:s regelsamling angående utbildning på grund- och avancerad nivå nås på http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/Innehall/Utbildning_pa_grund-_och_avancerad_niva

Böcker

Malmivuo J. and Plonsey R, (1995) Bioelectromagnetism, principles and applications of bioelectric and biomagnetic fields Oxford University Press, NY
Sörnmo L. and Laguna P, (2005) Bioelectrical Signal Processing in Cardiac and Neurological Applications Academic Press (Elsevier)
Tortora G, Derrickson B., (2011) Principles of Anatomy and Physiology 13th ed Wiley

ISBN: ISBN 9780470929186

I U A Moduler Kommentar
1. ÄMNESKUNSKAPER
1.1 Kunskaper i grundläggande matematiska och naturvetenskapliga ämnen
X
LAB2
UPG2
Signalbehandling, anatomi och fysiologi.
Signal processing, anatomy and physiology
1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen
X
LAB2
UPG2
Signalbehandling, programmering
Signal processing, programming
1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
LAB2
UPG2
HEM1
Bioelektrisk signalbehandling
Bioelectrical signal processing
1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
UPG2
HEM1
Bioelektrisk signalbehandling
Bioelectrical signal processing
1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete
X
UPG2
BAS1
HEM1
Bioelektrisk signalbehandling
Bioelectrical signal processing
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning
X
X
X
LAB2
UPG2
IUAE: Problemidentifiering, -formulering, bearbetning.
IUAE: Problem identification, -formulation, analysis.
2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning
X
X
LAB2
UPG2
2.3 Systemtänkande
X
LAB2
UPG2
2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande
X
LAB2
UPG2
Basgrupp, annat grupparbete.
2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
3.1 Arbete i grupp
X
LAB2
UPG2
Basgrupp, projektgrupp, pararbete under laboration
PBL groups, project groups, laboration in pairs
3.2 Kommunikation
X
UPG2
Skriftlig och muntlig projektredovisning Skriftlig individuell rapport
Written and oral project presentation Written individual report
3.3 Kommunikation på främmande språk
X
UPG2
Projektredovisning på engelska, skriftligt och muntligt
Project presentations in English, written report and oral presentation
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling
4.2 Företags- och affärsmässiga villkor
4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system
X
X
UPG2
Grupprojekt
Group project
4.4 Att konstruera produkter och system
X
UPG2
Programmering
Programming
4.5 Att realisera produkter och system
X
UPG2
4.6 Att ta i drift och använda produkter och system
X
X
LAB2
Användning av bioelektriska mätsystem (EMG och EKG) i laboration
Use of bioelectrical systems (ECG and EMG) in laboration
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling
5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling
5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt
X
X
UPG2
Grupproject
Group project
5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt
5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt
X
X
UPG2
Grupproject
Group project

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.

Det finns inga filer att visa.