Biomedicínské inženýrství

Výsledky svojí práce představíme na STEAM Slamu 20. 6. 2025! Sledujte nás!

POST FB/ IG

9. 4. 2025 Exkurze na Invazivní a intervenční kardiologie FNUSA

Katétry a arytmie – objevili jsme různé typy katétrů, které lékaři používají při zákrocích na srdci, např. pro odstranění arytmií. A že to není jednoduché – některé typy arytmií způsobují až 180 tepů za minutu!

3D mapování srdce na dýni – ano, čtete správně. Zkusili jsme si simulované mapování srdeční aktivity... na dýni! 

Rychlost elektrického impulzu z tzv. Hissova svazku? Neuvěřitelných 30 milisekund! Srdce je zkrátka perfektně vyladěný stroj.

T-vlna – probrali jsme i to, jak vypadá elektrokardiogram a co znamená třeba T-vlna, která odráží repolarizaci srdeční stěny.

C-rameno – ne, není to součást cyklistického kola, ale špičkový zobrazovací systém, který umožňuje lékařům sledovat pohyb katétrů v reálném čase přímo uvnitř těla.

AI v medicíně – seznámili jsme se i s tím, jak NVIDIA a agentní učení přináší revoluci do výuky i praxe. Modely se učí nasunout katétr ve 3D simulovaném prostoru – naprostá budoucnost medicíny!

Tahle exkurze nám všem doslova rozbušila srdce!!!

„Co mě zaujalo? Všechno!“

„Magnetová past.“

„... všechno je to úplně nové a neznámé prostředí. a hlavně vidíme v praxi to, co jsme se učili na modelech.“

 

 

2. 4. 2025  Analýza EKG: detektory R-vlny, variabilita srdečního rytmu, arytmologie

Vyzkoušeli jsme si základy resuscitace na figuríně a s využitím automatického externího defibrilátoru a simulátoru arytmií jsme úspěšně přivedli resuscitovaného zpět do života. Taky jsme nahlédli pod pokličku fungování aplikace Záchranka a ověřili si na výukovém záchranářském dispečinku, že aplikace skutečně odesílá polohu volajícího.

Víte, že ... aplikace Záchranka začala jako diplomová práce na Ústavu biomedicínského inženýrství FEKT VUT v Brně!!!

A pak už jsme se věnovali arytmiím a učili se, jak je rozpoznat na dvanáctisvodovém EKG stripu. 

“Dnešní setkání bylo zajímavé, moc se mi líbilo, že jsme nezůstali jen u základních typů srdeční arytmie, ale že jsme se snažili pochopit podstatu všech typů arytmie.”

“Bavilo mě pracovat s poruchami srdce a určovat je podle předloh.”

“Poslední hodina byla taková detektivka, což mě hrozně bavilo. Dozvěděla jsem se v kurzu spoustu nového a byla to zábava.”

Upřímně jsem si nemyslela, že se mi ze záznamu povede něco přečíst, ale nakonec jsem správně určila dvě diagnózy. Lektor nám vše hezky vysvětlil, takže se mi to určitě povedlo hlavně díky tomu. Celkově dneska paráda!”

“Bylo hodně super zkusit si práci s defibrilátorem v praxi. Je to určitě super zkušenost, kterou člověk využije. A je to dobré vyzkoušet si to takhle nanečisto.”

“Dnešní setkání bylo skvělé, připadala jsem si jako opravdový doktor.”

  

26. 3. 2025 Filtrace EKG:  šum a artefakty v EKG, programování softwarového filtru EKG

S využitím mikroprocesorové platformy Arduino a shieldu Olimex jsme sestrojili snímač EKG a otestovali jsme na něm, jak elektromagnetické rušení z rozvodné sítě znehodnocuje záznam srdeční aktivity. Postupným zatínáním svalů jsme ověřili, jak pohybové artefakty snižují čitelnost EKG záznamu. Nakonec jsme v Pythonu s využitím umělé inteligence v prostředí Google Colab vytvořili filtry, kterými jsme EKG záznam vyčistili.

”I přes časté obtíže se systémem, sítí a přihlašováním se to po hodně snahy a pomoci učitele povedlo. Oceňuji, že jsme mohli programovat a vidět naše výtvory víceméně v praxi. Je skvělé, že taky můžeme celé EKG sestavit sami a taky víme jak.”

  

19. 3. 2025 Akvizice EKG: vlastní snímač EKG na nepájivém poli

Navštívili expozici muzejní i moderní EKG techniky a dozvěděli jsme se, že první tvůrce elektrokardiogramu snímal srdeční signál z tlapek svého psa Jimmyho, který tlapky ponořil do solného roztoku a trpělivě čekal, až jeho pán dokončí experiment.

Seznámili jsme se se základy elektroniky, pochopili princip prototypování na nepájivém poli a naučili jsme se zobrazovat signál na osciloskopu.  Na nepájivém poli jsme sestrojili elektrický obvod pro akvizici EKG a na simulátorech EKG jsme si vyzkoušeli, že obvod skutečně funguje. Jakým způsobem měří tep chytré hodinky a elektrokardiogram?

“Bavilo mě zapojovat dráty do oběhu, když to vyšlo.”

“Zapojovat elektrické obvody mi ve škole moc nešlo, ale dneska se to povedlo.” 

   

12. 3. 2025 Terapie selhávajícího srdce: kardiostimulátory, technika pro srdeční podporu, katetrizace srdce

Poslechli jsme si srdeční ozvy a šelesty stetoskopem a podívali se, jak vizuálně vypadají na záznamu. Prohlédli jsme si fyzické exempláře kardiostimulátorů od původních, vyráběných v Česku v koncernu Tesla, až po současné moderní přístroje vybavení i antiarytmickou funkcí. Poté jsme si vyzkoušeli simulátor programátoru kardiostimulátoru a omrkli jsme, jak se vliv kardiostimulačních impulzů projeví na EKG. Katetrizovali jsme model srdce a vyzkoušeli si, jak se katétry ovládají. Poté jsme ve sliceru modelovali srdce včetně podpor, aby bylo možné jej vytisknout na biotiskárně. Vlastníma rukama jsme si připravili cartridge a vložili ji do biotiskárny. Pak jsme už jen v úžasu sledovali, jak po jednotlivých vrstvách přibývá materiál tvořící zmenšené lidské ucho. 

“Super byla různorodost dnešních aktivit, mohli jsme si vybrat a pracovat na jiných věcech v menších skupinkách. Taky oceňuji, že jsme reálně aplikovali předchozí snahu (ve Sliceru) do praxe (na biotisk).”

“Dnes jsme si vyzkoušeli práci se stetoskopem, což byl splněný sen. Skvělé bylo, že znalosti z minule jsme dnes využili v praxi.”

“Dnes mě to moc bavilo, vyobrazení mřížek viskózním materiálem, takže jsme si to mohli vizuálně představit bylo moc super, i poslouchání stetoskopem, opět super schůzka.” “Všem bych tohle doporučila, je to strašně fajn. Vždycky se dozvím něco nového. Dnes pecka.”

  

 

5. 3. 2025 Fyziologie srdce: vlny a komplexy elektrokardiogramu, elektrická srdeční osa, puls, srdeční ozvy.

Zaznamenali jsme vlastní elektrokardiogram a naučili jsme se rozměřit jednotlivé vlny a úseky na něm. Pochopili jsme, jaká elektrická aktivita srdce za tyto úseky zodpovídá. Vyzkoušeli jsme si zkrácení diastoly při zátěži, ukázali jsme si aplikaci pro měření tepové frekvence smartphonem a otestovali, jak se sníží amplituda fotopletysmografické křivky, když vložíme ruku do studené vody. A nakonec jsme obrátili svět vzhůru nohama při testování prokrvení obličeje na tilt-test lehátku. Jak rychle se má vrátit původní barva obličeje?

“Inspirující program, moc mě baví, srdce je velmi zajímavé, pořád je o čem se učit.”

“Užil jsem si být vzhůru nohama.”

“U kardiologa jsme nikdy nebyla, ale dnes jsem měla možnost si to zkusit.”

 

26. 2. 2025 Počítačová tomografie srdce: od CT-scanu k 3D tisku a biotisku srdce

Laboratorním výpočetním tomografem jsme si zobrazili kostlivce z Lega a z naučili se na něm rekonstruovat 3D medicínská data metodou zpětné projekce z rentgenových snímků. Poté jsme si otevřeli 3D dataset lidského srdce a zkusili v něm segmentovat ouško levé síně. Nakonec jsme vyexportovali model části srdce pro následný 3D tisk a biotisk a naše radost byla úplná :)

“Zajímavá zkušenost se segmentací levé síně a ouška.”

“Je super si zkusit něco, co se dá použít i v reálném životě.”

“Určitě to byla moc fajn zkušenost - tohle jsem ještě nikdy předtím nedělala a bylo fajn zjistit, jak se tyto modely dělají. Oba lektoři nám ochotně pomáhali, takže jsme to nakonec vesměs všichni zvládli.”

  

 

18. 2. 2025 Anatomie srdce: virtuální realita, digitální srdce řízené hrudním pásem, anatomický model srdce

Jako červená krvinka jsme propluli krevním řečištěm ve virtuální realitě, objevili jsme základní anatomické struktury srdce v digitálním i skutečném 3D modelu srdce a nakonec jsme během pitvy prasečího srdce připravili poznávačku pro spolužáky. Víte, že součástí srdce je ouško? Těch překvapení je ovšem mnohem více!

“Pitva super!”

“Překonala jsem strach z krve.”

“Líbí se mi, že má lektor čas se nám individuálně věnovat.”

“Za mě to byla fajn zkušenost.”

“Líbí se mi, že jsme šli přímo k věci.”