techniki pomiarów sygnałów bioelektrycznychm

Kod przedmiotu:	6.9-WM-IB1S-43A-POB
Typ przedmiotu:	Wybieralny
Wymagania wstępne:	Podstawy elektrotechniki i elektroniki, metrologii.
Język nauczania:	Język polski
Odpowiedzialny za przedmiot:	dr hab. inż. Zbigniew Kłos
Prowadzący:	dr hab. inż. Zbigniew Kłos  mgr inż. Wojciech Lewandowski

Forma zajęć	Liczba godzin w semestrze	Liczba godzin w tygodniu	Semestr	Forma zaliczenia	Punkty ECTS
Studia stacjonarne					4
Wykład	30	2	V	Egzamin
Laboratorium	30	2				Zaliczenie na ocenę
Projekt	15	1				Zaliczenie na ocenę

Zakres tematyczny przedmiotu:

Przedmiot obejmuje:

Wykład, laboratorium i projekt: Sygnały elektrofizjologiczne człowieka. Zjawiska elektrochemiczne w błonach komórkowych i neuronach organizmu człowieka generujące potencjały czynnościowe: EKG, EEG, EMG. Potencjały mózgowe wywołane stymulacją: wzrokowe, słuchowe, somatyczno - sensorowe (czuciowe). Parametry metrologiczne potencjałów czynnościowych pobieranych z czujników: amplituda, widmo częstotliwościowe, impedancja zastępcza źródła sygnału. Parametry sygnałów zakłócających: zakłócenia wewnętrzne i zewnętrzne. Pomiar sygnałów bioelektrycznych. Czujniki biomedyczne, elektrody do pomiaru i bezinwazyjnego monitorowania funkcji organizmu. Dopasowanie wzmacniacza pomiarowego do sygnału pobieranego z czujników (elektrod): kryterium bezstratnej transmisji sygnału, warunek symetrii obwodu pomiarowego i tłumienia sygnałów zakłócających, kompensacja pojemności kabli - aktywny ekran, wtórnik bipolarny
i unipolarny. Niskoszumowe wzmacniacze biomedyczne Wzmacniacz różnicowy prosty
i DIDO: rezystancja i prąd wejściowy, współczynnik CMRR, szumy własne wzmacniacza, regulacja wzmocnienia. Filtracja zakłóceń. Filtracja analogowa w torze pomiarowym
za pomocą filtrów aktywnych wyższego rzędu dolnoprzepustowych (LP)
i górnoprzepustowych (HP). Filtracja cyfrowa - procedury przetwarzania i metody adaptacyjne, filtry rekurencyjne i sekwencyjne. Izolacja pacjenta przed porażeniami elektrycznymi. Wzmacniacze izolacyjne, rodzaje sprzęgów bezstykowych, transoptor. Właściwości elektryczne biomateriałów dielektrycznych. Pomiar rezystywności skośnej
i powierzchniowej. Pomiar małych prądów. Prądy jonowe w membranach biologicznych i ich rejestracja. Aktywne i bierne przetworniki analogowe małych prądów DC i wolnozmiennych.

Efekty kształcenia:

Celem kształcenia jest nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w zakresie stosowania specjalistycznych technik do pomiaru podstawowych potencjałów bioelektrycznych generowanych przez organy człowieka - EKG, EEG, EMG, potencjały mózgowe wywołane ; znajomości parametrów sygnałów bioelektrycznych i umiejętności wyodrębniania sygnałów z tła zakłóceń; oraz oceny prawidłowości wykonania pomiarów i interpretacji wyników.

Warunki zaliczenia:

Wykład: Egzamin

Laboratorium: zaliczenie na ocenę

Projekt: zaliczenie na ocenę

Literatura podstawowa:

1. Torbicz W., Filipczyński L., Maniewski R., Nałęcz M., Stolarski E.: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna, Tom 2 - Biopomiary, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2001.

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

3. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT, Warszawa, 1996 (tłum. z niem.).

4. Nadachowski M., Kulka Z.: Analogowe układy scalone, WKŁ, Warszawa, 1985.

5. Watson J.: Elektronika, WKŁ, Warszawa, 2006 (tłum. z ang.)

Literatura uzupełniająca:

1. Błażewicz S., Stoch L.: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna, Tom 4, Biomateriały, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2006.

2. Mayer - Waarden K.: Wprowadzenie do biologicznej i medycznej techniki pomiarowej, WNT, Warszawa, 1980.

Wydział Mechaniczny

Kierunek: Inżynieria Biomedyczna

---