Electronic Devices and Systems for Medical Applications

Rusakova Alena Viktorovna

The instructor profile

Description: The discipline covers the development and use of various medical devices and systems, such as diagnostic devices, therapeutic devices, implantable sensors and bionic prostheses, including the study of the principles of operation, design and operation of medical electronic devices, as well as issues of reliability, safety and compliance with standards. The main goal of the discipline is to train specialists who can apply knowledge in the field of electronics to improve the diagnosis and treatment of diseases.

Amount of credits: 6

Course Workload:

Types of classes hours
Lectures 30
Practical works 30
Laboratory works
SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) 30
SAW (Student autonomous work) 90
Form of final control Exam
Final assessment method

Component: Component by selection

Cycle: Base disciplines

Goal
  • provide students with the in-depth knowledge and practical skills necessary to design, analyze and operate electronic systems and devices used in medical applications. The course covers theoretical foundations, practical aspects and modern technologies used in medical electronics.
Objective
  • - Formation of basic knowledge and skills (Providing an understanding of the basic principles of operation of electronic components and circuits used in medical devices). - Study of medical electronic devices - Processing of biomedical signals (registration and analysis of biomedical signals, Filtering and visualization of data)
Learning outcome: knowledge and understanding
  • 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.).
Learning outcome: applying knowledge and understanding
  • 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.
Teaching methods

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.

Topics of lectures
  • Введение в медицинскую электронику
  • Датчики и сенсоры в медицинских устройствах
  • Биопотенциалы и их измерение
  • Диагностическое оборудование -Электрокардиографы (ЭКГ) -Электроэнцефалографы (ЭЭГ) -Электромиографы (ЭМГ) -Ультразвуковые аппараты
  • Изображающие системы
  • Терапевтические устройства
  • Приборы для мониторинга состояния пациента
  • Информационные системы и телемедицина
  • Биомедицинские микропроцессоры и встраиваемые системы
  • Этика и регуляторные вопросы в медицинской электронике
  • Инновации и перспективы развития медицинской электроники