Odjel za električne krugove i sustave bavi se teorijom, analizom, oblikovanjem (računalno potpomognuto oblikovanje), praktičnom primjenom krugova i primjena teoretskih metoda analize krugova na sustave i obradu signala. Ovo područje pokriva čitav niz aktivnosti od osnovne znanstvene teorije do industrijskih primjena.
Odjel za električne krugove i sustave
Poštovane članice i članovi Hrvatske sekcije IEEE,
Pozivamo Vas na 1. predavanje ove godine u organizaciji Odjela za električne krugove i sustave
(Circuits and Systems-CAS 04), Hrvatske sekcije IEEE i Zavoda za elektroničke sustave i obradbu informacija (ZESOI)
koje će se održati u petak 1. ožujka 2013. u 15:30 sati u Sivoj vijećnici
Fakulteta elektrotehnike i računarstva (FER-a), Sveučilišta u Zagrebu, Unska 3, HR-10 000 Zagreb, Hrvatska
Predavač je:
Dr. sc. Siniša Sovilj
Naslov predavanja je:
Računalno modeliranje električne aktivnosti srca
(Computational Modelling of the Whole-Heart Electrical Activity)
Predavanje je otvoreno za sve zainteresirane, a posebno pozivamo studente!
Predavanje će biti održano o rezultatima istraživanja sa znanstveno-stručnog usavršavanja na Sveučilištu New South Wales (UNSW), Sydney, Australija.
Više o predavanju i o predavaču možete naći u opširnijem sadržaju obavijesti.
SAŽETAK
Računalno modeliranje električne aktivnosti srca
Računalno modeliranje električne aktivnost srca je rastuća područje biofizikalnog modeliranja u kojem se električna aktivnost srca modelira od stanične razine, preko srčanog tkiva i čitavog srca kao organa do razine torza i površinskih potencijala koje registriramo na površini tijela. Biofizikalni modeli srca postaju danas izrazito detaljni, složeni i kompleksi, proširujući našu znanstvenu i praktičnu kliničku spoznaju o svakom detalju, pojavi i funkciji srca.
U suradnji s grupom sa UNSW / GSBmE progresivno su razvijena tri modela električne aktivnosti srca umetnutog u torzo: (1) pojednostavljeni 2D model, (2) pojednostavljeni 3D model i (3) realističan 3D model.
Svim modelima uspješno je simuliran površinski elektrokardiogram (EKG) realistične morfologije. Signal je dobiven simulacijom akcijskih potencijala unutar različitih heterogenih regija srca: sinusno-atrijskog čvora (SAN), atrija, atrio-ventrikulskog čvora (AVN), Hisovog snopa, Purkinjeovih vlakana i ventrikula. Svi modeli su uključivali spontanu aktivaciju unutar sinusno-atrijskog čvora, Fitzhugh-Nagumo (FHN) stanični model akcijskog potencijala i sastojali su se od srca kao izvora potencijala, te srčanih komora, pluća i torza kao izvanstaničnog vodiča.
U svim modelima postavljene su četiri elektrode na površinu torza: (desna ruka), (lijeva ruka), (lijeva noga) i (desna noga ili uzemljenje) dok je u 3D modelima postavljeno dodatnih šest elektroda na prsima za simulaciju Einthovenovih odvoda, Goldbergerovih pojačanih i prekordijalnih odvoda standardnog 12-kanalnog elektrokardiografa. Postavljanjem još dodatnih sedam elektroda na odgovarajućim pozicijama, također moguće je simulirati preko Frankovih odvoda vektorkardiogram.
2D srčani model nudi dobar kompromis između računalne zahtjevnosti i složenosti modela, a može se koristiti i u obrazovnim kao i u istraživačkim primjenama kao prvi korak prema kompleksnijim (3D) modelima koji detaljnije, preciznije i točnije opisuju geometriju anatomskih struktura te omogućuju pouzdanije ispitivanje učinka promjene različitih srčanih elektrofizioloških parametara na morfologiju površinskog EKG-a.
3D modeli omogućavaju simuliranje svih 12 standardnih odvoda, ortogonalne X, Y i Z odvode kao i vektorkardiogram za vrijeme normalnog rada srca kao i tijekom induciranih patoloških stanja srca. Uz tipična elektrofarmakološka ispitivanja i primjenu 3D modeli se mogu koristiti i kao istraživački alat kojim je moguće podešavati različita električna svojstva stanice, tkiva ili čitavog srca, npr. postavljanjem ishemijskih lezija ili regija infarkta miokarda, a onda istraživati posljedice njihova učinka na morfologiju površinskog EKG-a i time unaprijediti obradu i postojeće dijagnostičke EKG metode.
Kratki životopis
Siniša Sovilj magistrirao je 2006. i doktorirao 2010. godine na Fakultetu elektrotehnike i računarstva, Sveučilišta u Zagrebu (UNIZG) istražujući obradu bioelektričnih signala i mogućnost ranog otkrivanje, procijene rizika i predikcije pojave vrlo učestale poslijeoperacijske fibrilacije atrija.
Kao gostujući istraživač 2008. godine pridružio se istraživačkoj grupi Lausanne Heart Group na Švicarskom federalnom institutu za tehnologiju (EPFL) u Lausanne-i, Švicarska. Trenutno je poslijedoktorski istraživač na Fakultetu biomedicinskog inženjerstva (GSBmE) unutar Sveučilišta New South Wales (UNSW), Sydney, Australija. Njegov istraživački interesi uključuje računalno modeliranje biofizikalnih sustava te adaptivne metode obrade biomedicinskih signala.
S. Sovilj volontira kao tajnik Hrvatskog društva za medicinsku i biološku tehniku (CROMBES).