Электронные устройства и системы медицинского назначения

内容描述: Дисциплина охватывает разработку и использование различных медицинских приборов и систем, таких как диагностические устройства, терапевтические аппараты, имплантируемые сенсоры и бионические протезы, включает изучение принципов работы, конструирования и эксплуатации медицинских электронных устройств, а также вопросы надежности, безопасности и соответствия стандартам. Основная цель дисциплины - подготовка специалистов, способных применять знания в области электроники для улучшения диагностики и лечения заболеваний.

贷款数: 6

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

零件: Компонент по выбору

循环次数: Базовые дисциплины

Цель

• дать студентам глубокие знания и практические навыки, необходимые для разработки, анализа и эксплуатации электронных систем и устройств, используемых в медицинских приложениях. Курс охватывает теоретические основы, практические аспекты и современные технологии, применяемые в медицинской электронике.

Задача

• - Формирование базовых знаний и навыков (Обеспечение понимания базовых принципов работы электронных компонентов и схем, используемых в медицинских приборах). - Изучение медицинских электронных устройств - Обработка биомедицинских сигналов (регистрация и анализ биомедицинских сигналов, Фильтрация и визуализация данных)

Результат обучения: знание и понимание

• Знание основ электроники и электротехники. Понимание принципов работы основных электронных компонентов (резисторов, конденсаторов, индуктивностей, диодов, транзисторов и т.д.). Знание конструктивных особенностей и принципов работы медицинских приборов (электрокардиографов, ультразвуковых аппаратов, дефибрилляторов и т.д.). Понимание классификации и функций различных медицинских электронных систем. Знание методов регистрации, обработки и анализа биомедицинских сигналов. Понимание принципов работы с различными видами биомедицинских данных (ЭКГ, ЭЭГ, УЗИ и т.д.).

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Знать и уметь применять знания и понимания - при построении электронных компонентов схем, используемых в медицинских приборах - при построении основных медицинских электронных устройств (электрокардиографов, ультразвуковых аппаратов, дефибрилляторов и т.д.) - для разработки и улучшения медицинских приборов.

*TeachingMethods(zh-CN)*

Современные образовательные технологии в обучении дисциплине «Электронные устройства и системы медицинского назначения» 1. Электронное обучение (E-learning) (использование интернет-ресурсов (Онлайн-курсы на платформах, таких как Coursera, Udemy, edX), YouTube, OnlineTestPad для предоставления учебных материалов и взаимодействия с преподавателем и другими учащимися). 2. Геймификация (использование игровых элементов и механик в учебном процессе для повышения мотивации и вовлеченности учащихся (Classcraft)). • за выполнение заданий 3. Смешанное обучение (Blended Learning) (комбинация традиционного очного обучения и онлайн-обучения). Флиппед-классрум (flipped classroom), где студенты изучают теорию дома через видеоуроки, а в классе выполняют практические задания. Комбинация очных лекций и онлайн-дискуссий. 4. Адаптивное обучение 5. Виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR) Описание: Использование VR и AR для создания интерактивных и погружающих учебных опытов. Виртуальные лаборатории и симуляторы (Labster). Обучающие приложения с использованием AR (Google Expeditions). 6. Массивные открытые онлайн-курсы (MOOCs) Описание: Бесплатные или доступные по низкой стоимости онлайн-курсы, которые могут проходить тысячи студентов одновременно.

Темы лекционных занятий

• Введение в медицинскую электронику. История развития медицинских электронных устройств. Основные принципы и концепции медицинской электроники. Обзор современных медицинских электронных систем и их применение.
• Датчики и сенсоры в медицинских устройствах. Типы датчиков и сенсоров (электрохимические, оптические, механические и др.). Принципы работы и характеристики. Применение в медицинской диагностике и терапии.
• Биопотенциалы и их измерение. Основы биопотенциалов (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ). Методики измерения и регистрации биопотенциалов. Интерпретация полученных данных.
• Диагностическое оборудование -Электрокардиографы (ЭКГ) -Электроэнцефалографы (ЭЭГ) -Электромиографы (ЭМГ) -Ультразвуковые аппараты
• Изображающие системы. Основы рентгеновской диагностики. Компьютерная томография (КТ). Магнитно-резонансная томография (МРТ). Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ).
• Терапевтические устройства. Лазерные и световые терапевтические системы. Электростимуляторы (кардиостимуляторы, нейростимуляторы). Ультразвуковые терапевтические аппараты.
• Приборы для мониторинга состояния пациента. Пульсоксиметры. Тонометры. Глюкометры. Мониторы жизненных показателей.
• Информационные системы и телемедицина. Электронные медицинские карты. Системы телемедицинской консультации. Применение облачных технологий в медицине.
• Биомедицинские микропроцессоры и встраиваемые системы. Принципы работы микропроцессоров в медицинских устройствах. Встраиваемые системы и их применение в медицине.
• Этика и регуляторные вопросы в медицинской электронике. Нормативные требования и стандарты (ISO, IEC). Этические вопросы в использовании медицинских устройств. Процессы сертификации и одобрения медицинских устройств.
• Инновации и перспективы развития медицинской электроники. Нанотехнологии в медицинских устройствах. Искусственный интеллект и машинное обучение в медицинской диагностике. Будущие направления и перспективы исследований.