elektroniczna aparatura medyczna

Kod przedmiotu:	6.9-WM-IB1S-033-PKI
Typ przedmiotu:	obowiązkowy
Wymagania wstępne:	Podstawy elektroniki i metrologii, cyfrowe przetwarzanie sygnałów, techniki obrazowania medycznego, sensory i pomiary wielkości nieelektrycznych, programowanie komputerów.
Język nauczania:	Język polski
Odpowiedzialny za przedmiot:	dr hab. inż. Zbigniew Kłos
Prowadzący:	dr hab. inż. Zbigniew Kłos dr inż. Mariusz Krajewski

Forma zajęć	Liczba godzin w semestrze	Liczba godzin w tygodniu	Semestr	Forma zaliczenia	Punkty ECTS
Studia stacjonarne					5
Wykład	30	2	VI	Egzamin
Laboratorium	30	2				Zaliczenie na ocenę

Zakres tematyczny przedmiotu:

Przedmiot obejmuje:

Wykład i laboratorium: Klasyfikacja urządzeń elektromedycznych. Cechy urządzeń
i podział ich pod względem właściwości, zasad konstrukcji. Charakterystyka podstawowa aparatury medycznej. Metody i urządzenia do pomiaru i rejestracji sygnałów biologicznych. Ogólna charakterystyka urządzeń rejestracyjnych. Sygnały o znaczeniu diagnostycznym powstające w organizmie człowieka. Pomiary wielkości elektrycznych i nieelektrycznych
w ciele człowieka. Specyfika pomiarów. Bezpieczeństwo pacjenta: wymagania stawiane urządzeniom medycznym, bariery izolacyjne. Elektrody pomiarowe stosowane w medycynie: napięcia niezrównoważenia, impedancja, zjawisko polaryzacji elektrod. Zakłócenia od sieci energetycznej. Zakłócenia radioelektryczne. Wzmacniacze sygnałów biologicznych. Wzmacniacze symetryczne; współczynnik tłumienia sygnału wspólnego CMR, wzmacniacz pomiarowy. Szumy wzmacniaczy; źródła szumów, zastępcze schematy szumowe, rozwiązania układów niskoszumnych. Zakłócenia: drogi przenikania zakłóceń, elektrody odniesienia, układy aktywnej masy. Przykładowe rozwiązania układowe: EKG, EEG itp. Telemedycyna: standardy i zastosowania - przetwarzanie i transmisja sygnałów biologicznych. Stymulatory: rozwiązania układowe, układy stymulatorów w rejestracji potencjałów wywołanych, rozruszniki serca, defibrylatory. Układy elektroniczne związane z radiografią: aparatura rentgenowska, zasilacze wysokiego napięcia; zasilacze lamp rentgenowskich, zasilacze detektorów promieniowania jonizującego. Detektory stosowane w radiografii cyfrowej, tomografii komputerowej, detektory półprzewodnikowe, fotopowielacze. Wzmacniacze współpracujące z fotodiodami, fotopowielaczami, półprzewodnikowymi detektorami promieniowania jonizującego. Generatory pól magnetycznych stosowane w urządzeniach do wizualizacji rezonansu magnetycznego (systemy typu MRI). Aparatura do pomiaru pól magnetycznych generowanych przez narządy człowieka. Urządzenia do pomiaru impedancji elektrycznej. Aparatura do pomiaru ciśnienia i przepływu krwi. Spirometry i gazometry, aparatura laboratoryjna. Aparatura ultradźwiękowa, laserowa, termograficzna, kriogeniczna, urządzenia do hipotermii
i hipertermii. Specjalistyczne urządzenia diagnostyczne w wybranych działach medycyny
do badań układów: krążenia, oddechowego, mięśniowo - nerwowego, narządów słuchu
i wzroku, a także w dermatologii. Urządzenia terapeutyczne i wspomagające czynności narządowe: kardiostymulatory, defibrylatory serca, stymulatory mięśni i nerwów. Aparaty
do wspomagania krążenia metodą kontrapulsacji i sztuczne serce. Respiratory, sztuczna nerka, sztuczna trzustka. Urządzenia diatermiczne krótko i mikrofalowe oraz ultradźwiękowe. Urządzenia kriogeniczne. Aparatura do badań masowych. Urządzenia
do ratowania życia i intensywnej opieki medycznej: metody i urządzenia do monitorowania danych biologicznych, systemy alarmowe, rejestracyjne i prezentacji danych, telemetria EKG, aparatura terapeutyczna wspomagająca czynności narządowe.

Efekty kształcenia:

Celem kształcenia jest nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w zakresie stosowania i eksploatacji elektronicznej aparatury medycznej.

Warunki zaliczenia:

Wykład: egzamin

Laboratorium: zaliczenie na ocenę

Literatura podstawowa:

1. Biopomiary, Monografia Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, pod red.
   M. Nałęcza, Tom 2, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa, 2001.

2. Fizyka Medyczna, Monografia Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, pod red. M. Nałęcza, Tom 9, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa, 2002.

3. Obrazowanie Biomedyczne, Monografia Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, pod red. M. Nałęcza, Tom 8, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa, 2003.

4. Bronzino J.: Biomedical Instrumentation, 2006.

5. Keller J i inni: Elektronika medyczna, WKŁ, Warszawa, 1974.

6. Webster J. G., Jacobson, E. P.: Medicine and clinical engineering, Prentice Hall, 1977.

7. Webster J. G.: Medical instrumentation - application and design, Houghton Miffin, Boston, 1978.

8. Tkacz E., Borys P.: Bionika, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2006.

9. Krestel, E.: Imaging Systems for Medical Diagnostics, Siemens Aktiengesellschaft. Berlin and Munch, 1990.

10. Malmiwuo J., Plonsey R.: Bioelectromagnetism, Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields, Oxford University Press, New York Oxford, 1995.
    

Literatura uzupełniająca:

1. Meyer - Waarden K.: Wprowadzenie do biologicznej I medycznej techniki pomiarowej, WNT, Warszawa, 1980.

2. Stopczyk M.: Elektrodiagnostyka medyczna, Państwowe Zakłady Wydawnictw Lekarskich, Warszawa, 1982.

3. Kłos Z.: Pomiary elektrometryczne, WKŁ, Warszawa, 2008.

Wydział Mechaniczny

Kierunek: Inżynieria Biomedyczna

---