Znanost razvoja i korištenja, praćenja i korištenja elektroničkih instrumenata u svrhu mjerenja, praćenja i zabilježavanja različitih fizikalnih fenomena koji mogu, a i ne moraju biti električke prirode. To uključuje analogne i digitalne elektroničke instrumente, sustave i standarde za mjerenje i bilježenje električkih veličina u frekvencijskoj i vremenskoj domeni, te mjerne pretvornike neelektričkih veličina. Predmet zanimanja su također i instrumenti s automatiziranim upravljanjem i analitičkim funkcijama.
Odjel za instrumentaciju i mjerenja
Odjel za instrumentaciju i mjerenja poziva Vas na predavanje:
Računalno modeliranje električne aktivnosti srca (Computational Modelling of the Whole-Heart Electrical Activity)
koje će održati dr. sc. Siniša Sovilj u petak, 1. ožujka 2013. godine s početkom u 15:30 sati, u Sivoj vijećnici FER-a.
Predavanje će obuhvatiti rezultate istraživanja sa znanstveno-stručnog usavršavanja predavača na Sveučilištu New South Wales (UNSW), Sydney, Australija. Predavanje je otvoreno za sve zainteresirane, a posebno pozivamo studente!
Predvidivo trajanje predavanja je 45 minuta. Više o predavanju i o predavaču možete doznati u nastavku 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).
