Электронные устройства и системы медицинского назначения

Описание: 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.

Количество кредитов: 6

Трудоемкость дисциплины:

Компонент: Компонент по выбору

Цикл: 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.

Методы преподавания

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
• 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