Электронные устройства и системы медицинского назначения

Русакова Алёна Викторовна

*InstructorProfile(zh-CN)*

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)*:

*TypesOfClasses(zh-CN)* *hours(zh-CN)*
*Lectures(zh-CN)* 30
*PracticalWork(zh-CN)* 30
*LaboratoryWork(zh-CN)*
*srop(zh-CN)* 30
*sro(zh-CN)* 90
*FormOfFinalControl(zh-CN)* экзамен
*FinalAssessment(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.