Mogućnosti primene alata teorije slučajnih procesa i obrade signala na analizu biomedicinskih signala. Cilj analize je kvantitativna procena parametara ispitivanog subjekta radi podrške objektivnoj dijagnostici i prognostici. Studenti će imati priliku da koriste realne signale na osnovu kojih će oceniti značaj analize u napretku i usavršavanju medicinske dijagnostike. Poseban akcenat će se staviti na paralelu između realnih signala i slučajnih procesa. Studenti će se upoznati sa teorijskim osnovama i primerima osnovnih metoda obrade signala, prilagiđenih biomedicinskim aplikacijama. Upoznaće osnovne biomedicinske signale, kao i značaj i principe modelovanja u analizi bioloških sistema.

Studenti će naučiti specifičnosti inherente analizi realnih biomedicinskih signala, kako sa aspekata obrade signala, tako i sa aspekata slučajnih procesa. Naučiće mogućnosti primene matematičkih alata na realne signale, određivaće njihove osobine i karakteristike i videće kako se to koristi za podršku lekarima. Savladaće principe formiranja tomografskih projekcija i principe rekonstrukcije poprečnih preseka na osnovu profila.

- 1D signali: Principi generisanja signala – organizam kao skup senzora, aktuatora i prenosnih puteva. Osnovne procedure predobrade neophodne za dalju analizu. Vrste i primeri biomedicinskih signala sa naglaskom na kardiovaskularne: karakteristični parametri, kompleksnost i uparivanje, značajni parametri u frekvencijskom domenu. Izvedeni signali – PI, HR, SBP, DBP, MBP, QT. Primeri analize 1D signala – Poenkare plot kao primer linearne analize, beskonačno diferencijalno klipovanje kao primer nelinearne. Studenti će za ilustraciju koristiti signale koje će snimiti na sebi (uz pismenu saglasnost). - 3D signali: Radonova transformacija kao osnov višedimenzionalne dijagnostike: sinogrami, teorijske osnove funkcionisanja, aplikacije. Rekonstrukcija – filtrirana obrnuta projekcija, Furijeova teorema o slojevima, iterativne procedure. Primena Radonove transformacije kod različitih načina generisanja tomografskih slika (CT, SPECT, PET, NMR, ultrazvuk). Karakteristični artefakti u tomografskim prikazima koji se dobijaju navedenim tehnikama.

1. Predavanja i vežbe na tabli. 2. Praktične vežbe na 1D signalima – studenti će sebe snimati pomoću uređaja Schiller AT-101 (uz pismenu saglasnost) a na raspolaganju će imati i snimke pacijenata (KBC Bežanijska kosa) i laboratorijskih životinja (Medicinski fakultet, Institut Siniša Stanković, Institut Pupin, Institut za fiziku), uz pismeno odobrenje institucija koje su nam snimke ustupile. 3. Terenska nastava: a. Obrada 1D signala – poseta istraživačkim institucijama u Beogradu b. Obrada 3D signala: Centar za imidžing Sremske Kamenice – tomografija putem CTa, PETa, NMRa, digitalnog mamografa i ultrazvučna vizualizacija. Predmetni projekat se radi na realnim signalima.