A Jövő Mérnöke, 2002 (59. évfolyam, 1-11. szám)
2002-02-22 / 1. szám
Napjaink egyik legjelentősebb interdiszciplináris tudományterülete az orvosbiológiai mérnöktudomány (angolul: biomedical engineering), mely összetett, számos diszciplína határán kialakult tudományterület. Minden területére jellemző, hogy egy orvostudományi, illetve egy mérnöktudományi határterületen alakult ki, de sok esetben más tudományágak megfelelő szakterületének ismerete is nélkülözhetetlen (pl. fizika, kémia, anyagtudomány). Az orvosbiológiai mérnöki kutatások alapvető feladata új módszerek kidolgozása az életminőség javítására, legyen az a diagnosztikai, a terápiás vagy a rehabilitációs alkalmazás köre. Nem véletlen tehát, hogy a kutatásokban különböző tudományágak kutatói működnek együtt a közösen kijelölt cél érdekében. Jelen szekció előadásai betekintést adnak a Villamosmérnöki és Informatika Kar különböző tanszékein folyó jelentősebb orvosbiológiai mérnöki kutatásokba, természetesen a teljesség igénye Dr. Jobbágy Ákos Páciensek aktuális állapotának jellemzése mozgásminták vizsgálata alapján A BME Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszékén 1995 óta Parkinson- kórban szenvedők és egészséges kontrollszemélyek kór-, kéz- és ujjmozgását vizsgáljuk. Az előadás az ennek során nyert tapasztalatainkat foglalja össze. Az egészség megőrzését, különböző betegségek esetén a korai diagnózist, az optimális terápiát és a rehabilitációt segíti, ha az érintettek aktuális állapotát rendszeresen mérik. A neurológiai betegségek nagy része befolyásolja a páciensek mozgását, így megvan a lehetőség arra, hogy mozgásminták vizsgálatával történjen az aktuális állapot jellemzése. Ehhez • a mozgásmintákat és ezekhez a mérési összeállítást részletesen specifikálni kell, • a mozgásminták jellemzésére használható, kellően reprodukálható eredményeket adó paramétereket kell definiálni, valamint • az adott feladathoz szükségesnél nem jobb műszaki jellemzőkkel rendelkező, ennek megfelelően a széles körű alkalmazást lehetővé tevő áron elérhető mozgásanalizátorra van szükség. VÁRADY PÉTER Új eljárások vitálparaméterek számítógépes feldolgozására a BME Irányítástechnika és Informatika Tanszékének Orvosinformatikai Laboratórium ma már több éve foglalkozik számítógéppel segített diagnosztikai módszerek kutatásával. A laboratóriumban 1999 óta üzemel egy többéves nemzetközi kutatási pályázat keretében kifejlesztett nyílt architektúrájú betegőrző mintarendszer, mely a különböző vitálparaméter-csoportok jelfeldolgozási problémáinak kutatási-oktatási célú vizsgálatát biztosítja. Az utóbbi két évben az egyik fő kutatási irányvonalként a hosszú távon megfigyelt vitálparaméterek diagnosztikai célú feldolgozásával foglalkoztunk, ahol az eddigieknél hatékonyabb és gazdaságosabb on-line jellegű jelfeldolgozási eljárásokat dolgoztunk ki. Ide tartozik az egy csatornán rögzített EKG-felvételek robusztus, ütéstípustól független, teljes morfológiai szegmentálására létrehozott módszer, valamint a különböző légzésjelek dinamikáját neurális hálózattal és fázisdetekcióval vizsgáló rendszer, amely az apnoés állapotok súlyosságának és típusának hatékony felismerésére képes. Az érzékelők oktatása és kapcsolódó kutatások az orvosbiológiai mérnökképzésben Napjainkra a műszaki és biokémiai jártasságot egyaránt igénylő érzékelő eszközök olyannyira elterjedten használatosak az élő test működésének analízisében, az orvosi diagnosztikában és az orvosbiológiai alkalmazások széles körében, hogy annak „Érzékelők az orvosbiológiában” címmel önálló választható tantárgyat kellett szentelni az orvosbiológiai mérnökképzésben. Világszerte óriási anyagi és szellemi ráfordításokkal folynak kutatások ezen a területen, így a tárgy olyan speciális fizikai, kémiai, műszaki és biológiai ismereteket is ad, hogy ismerői be tudjanak kapcsolódni az érzékelő eszközök és a hozzájuk csatlakozó rendszerek kutatásába, fejlesztésébe, illetve a gyakorlati alkalmazás problémáiba. A tantárgyban nemcsak a gyakorlatban már sikerrel használt rendszerekkel, hanem a legújabb kutatási eredményekkel és problémákkal is foglakozunk, hiszen ezek valószínűleg néhány éven belül már alkalmazhatók lesznek a mindennapi életben. Másrészt ezek a területek jelentenek valódi szellemi kihívást az ezen a területen alkotni vágyó fiatal szakembereknek. Ennek bizonyítéka, hogy évente jó néhány hallgató választ diplomaterv-témát erről a területről, és többen már PhD- képzésben is részt vesznek. Dr. Gordos Géza: Lendületben a beszédinformációs rendszerek kutatása és fejlődése ■ Bár Kempelen Farkas már 1791-ben pub- s rffikálta a rövidebb kifejezések megszólalta- látására alkalmas mechanikus beszélő gépét, és Dudley 1939-ben felvázolta a gépi beszédelőállítás és beszédfelismerés elektronikus alapelveit, az ember és gép között beszéd útján megvalósuló mindennapos, egyszerűen használható és elég megbízható kommunikáció feltételei csak az utóbbi években jöttek létre. A feltételek közül kiemelendők a nagy teljesítményű processzorok, az emberi beszédfunkciókat leíró új matematikai modellek, a gépi felismerő és beszédkeltő rendszerek betanítását és minősítését lehetővé tevő adatbázisok, valamint az egyre erőteljesebben jelentkező alkalmazási igények. Az előadás ezen feltételrendszer sarokpontjait világítja meg. Dr. Benyó Balázs: Informatikai alkalmazások az orvosi diagnosztikában és terápiában A számítástechnika gyors fejlődése újabb és újabb lehetőségeket teremt informatikai alkalmazások használatára az orvosi gyakorlatban. Ezek az alkalmazások jelentősen megkönnyíthetik az orvosok diagnosztikai, terápiás, illetve kutató munkáját. A BME Irányítástechnika és Informatika Tanszékének Orvosinformatikai Laboratóriumában az elmúlt években számos új módszer és algoritmus került kidolgozásra mind a három említett területen. Az eljárások mindegyike egy-egy alkalmazás formájában valósult meg, ezzel lehetővé téve az új eredmények gyakorlatban történő felhasználását. A kutatások eredményeit nemcsak a sikeres alkalmazások és a számos rangos publikáció, hanem az utóbbi években megvédett kandidátusi és PhD doktori értekezések száma is bizonyítja. Fiatal kutatócsapatunkban mérnöki és orvosi végzettségű kutatók, doktoranduszok és hallgatók vesznek részt. Az előadás kidolgozott módszerek közül mutat be néhányat. Néhány konkrét téma az előadás tartalmából: EKG-jelek feldolgozása és ischemia felismerése; szívfal mozgásának analízise echokardigráfiás felvételek alapján; inzulinterápiás tanácsadó rendszer, DNS és aminosav szekvenciák konvertálására és elemzésére alkalmas eszközök génkutatáshoz. nélkül. Dr. Harsányi Gábor: . orvosbiológiai mérnöki kutatások S