Inżynieria Biomedyczna

 

Informatyka w medycynie to:

up direction
telemedycyna
Telemedycyna, to najnowsza forma świa...
biopomiary
Biopomiary.  Biopomiary to metody ...
informatyka_medyczna
Informatyka medyczna - dział informatyk...
telechirurgia
Telechirurgia. Strona w budowie. Zaprasz...
down direction
Jesteś tutaj: Start Przedmioty - studia I stopnia Grupa treści kierunkowych

Grupa treści kierunkowych

1. Kształcenie w zakresie biochemii

Treści kształcenia: Biochemia komórki, tkanki i organizmu. Metabolizm kwasów tłuszczowych i węglowodanów. Związki wysokoenergetyczne, rola mitochondriów. Kod genetyczny, replikacja informacji zawartej w DNA. Ekspresja genu, transkrypcja prosta i odwrócona. Biochemia białek i kwasów nukleinowych. Mutacje DNA – systemy naprawcze, rola białek opiekuńczych (chaperonów). Wrodzone choroby metaboliczne. Inżynieria genetyczna i tkankowa, komórki macierzyste.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: wykorzystania biochemii w inżynierii biomedycznej.

2. Kształcenie w zakresie biofizyki

Treści kształcenia: Termodynamika układów otwartych, stany równowagi wymiany, strumienie, transport w układach biologicznych. Oddziaływania międzycząsteczkowe, kinetyka reakcji enzymatycznych. Potencjał błonowy i dyfuzyjny. Propagacja impulsów nerwowych. Przekazywanie informacji przez błonę komórkową. Komunikacja wewnątrz komórkowa i między komórkami – hormony i neurotransmitery. Wpływ pól zewnętrznych na żywe organizmy. Biofizyka zmysłów. Mechanika skurczów mięśni. Mechanika płynów biologicznych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystania biofizyki w inżynierii biomedycznej.

3. Kształcenie w zakresie języków programowania

Treści kształcenia: Zasady konstruowania programów. Programowanie strukturalne. Język C – zasady konstruowania i sterowania kodem. Programowanie w językach wysokiego poziomu – przegląd i podział języków. Języki obiektowe (platforma, konstrukcja kodu, klasy, obiekty, pola, zmienne, typy danych, wyjątki, błędy, pętle i instrukcje warunkowe). Cechy obiektowe języka, operacje wejścia/wyjścia, obsługa interfejsów, grafika. Programowanie graficzne – zastosowania.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: opracowywania i wykorzystywania programów narzędziowych, baz danych, programowania proceduralnego i obiektowego.

4. Kształcenie w zakresie grafiki komputerowej

Treści kształcenia: Przetwarzanie obrazów rzeczywistych w postać cyfrową. Cyfrowa obróbka obrazu. Obrazy binarne. Metody tworzenia obrazów kolorowych. Urządzenia do akwizycji obrazów rzeczywistych. Metody poprawy jakości obrazów cyfrowych. Psychologia przekazu medialnego. Animacja i wirtualna rzeczywistość. Wprowadzenie do grafiki trójwymiarowej. Matematyczne podstawy trójwymiarowej grafiki komputerowej. Realizm w grafice komputerowej - modele oświetlenia, tekstury.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: korzystania z metod analizy i obróbki obrazu w realizacji zadań z zakresu inżynierii biomedycznej.

5. Kształcenie w zakresie metrologii

Treści kształcenia: Definicja pomiaru. Pojęcia podstawowe: wielkość, wartość, jednostka miary, skale pomiarowe, metody pomiarowe. Błąd, niepewność, poprawka, wynik pomiaru. Zasady działania i własności narzędzi pomiarowych (wzorce, przyrządy, przetworniki, czujniki, rejestratory). Przetworniki A/C. Oscyloskopy. Pomiar prądu, napięcia, mocy, częstotliwości, przesunięcia fazowego, rezystancji, impedancji. Pomiar wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi. Podstawy metrologii warstwowej.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: stosowania aparatury pomiarowej, metrologii warsztatowej i metod oszacowania błędu pomiaru.

6. Kształcenie w zakresie automatyki i robotyki

Treści kształcenia: Elementy automatyki. Schematy blokowe. Pojęcia podstawowe: urządzenie sterujące i obiekt sterowania, rodzaje sprzężeń między urządzeniem sterującym a obiektem, sterowanie w układzie otwartym i zamkniętym, klasyfikacja układów sterowania, sygnały w układach – ich cechy i rodzaje. Podstawowe człony automatyki. Modele członów i układów. Charakterystyki typowych biologicznych układów regulacji, zagadnienia identyfikacji obiektów. Regulatory i człony korekcyjne w układach regulacji. Stabilność liniowych układów automatyki. Model systemowy człowieka i maszyny manipulacyjnej. Serwooperatory. Teleooperatory. Manipulatory. Roboty i ich generacje. Proste i odwrotne zadania kinematyki i dynamiki manipulatorów i robotów. Biomanipulatory. Roboty w medycynie.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: projektowania układów automatyki i automatycznej regulacji oraz ich stosowania w inżynierii biomedycznej.

7. Kształcenie w zakresie sensorów i pomiarów wielkości nieelektrycznych

Treści kształcenia: Podstawowe informacje o sensorach. Sensory biologiczne. Budowa, działanie i charakterystyka wybranych biosensorów. Bioczujniki immunologiczne. Miniaturowe układy do całościowej analizy chemicznej. Bioreaktory. Suche testy do szybkiej diagnostyki medycznej. Bioczujniki gazów. Biopotencjały i ich klasyfikacja. Elektrody i mikroelektrody. Zjawiska elektryczne na styku elektroda-tkanka. Pomiary z wykorzystaniem biosensorów elektrochemicznych. Immunosensory elektrochemiczne. Pomiary wybranych wielkości nieelektrycznych. Metody i aparatura do pomiaru składu chemicznego. Spektrofotometria absorpcyjna i spektrometria mas. Woltoamperometria, polarografia, metody jonoselektywne. Adsorpcja powierzchniowa. Chromatografia gazowa i cieczowa. Pomiary właściwości fizycznych: gęstości, lepkości, pH, wilgotności.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: stosowania i eksploatacji sensorów; wykonywania pomiarów wielkości nieelektrycznych w inżynierii biomedycznej.

8. Kształcenie w zakresie cyfrowego przetwarzania sygnałów

Treści kształcenia: Systemy i sygnały. Obserwacje i pomiary – źródła sygnałów. Metody akwizycji sygnałów. Sygnały analogowe i dyskretne. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Metody analizy sygnałów. Nieparametryczne i parametryczne metody wyznaczania cech sygnałów. Redukcja wymiarowości przestrzeni cech – analiza skupień. Klasyfikacja i rozpoznawanie. Podstawy rozpoznawania obrazów. Prezentacja wybranych problemów klasyfikacyjnych. Elementy diagnostyki systemów. Informatyczne narzędzia przetwarzania, analizy i rozpoznawania sygnałów.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystywania akwizycji, przetwarzania, analizy i rozpoznawania sygnałów w realizacji zadań z zakresu inżynierii biomedycznej.

9.

Kształcenie w zakresie wspomaganego komputerowo projektowania inżynierskiego

Treści kształcenia: Sposoby zapisu konstrukcji. Zasady odwzorowania i wymiarowania, rzutowanie. Uproszczenia w zapisie postaci geometrycznej i zapisie układu wymiarów. Odczytywanie rysunków złożeniowych. Podstawy metody elementów skończonych (MES) i brzegowych (MEB). Wybrane metody numeryczne optymalizacji. Zastosowanie MES i MEB w komputerowym wspomaganiu projektowania. Wykorzystanie grafiki komputerowej w procesie tworzenia dokumentacji technicznej. Systemy CAD/CAM (Computer Aided Desing/Computer Aided Manufacturing).

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: projektowania elementów biomechanicznych z wykorzystaniem metod wspomagania komputerowego.

10. Kształcenie w zakresie technik obrazowania medycznego

Treści kształcenia: Jakość obrazu w diagnostyce medycznej. Modulacyjna funkcja przenoszenia. Obrazy endoskopowe. Wizualizacja struktury i czynności narządów wewnętrznych za pomocą promieniowania jonizującego. Fizyczne podstawy obrazowania. Radiografia rentgenowska, analogowa i cyfrowa. Obrazowanie planarne. Detektory obrazu. Radioskopia. Obrazowanie warstwowe. Tomografia komputerowa. Akwizycja danych i metody rekonstrukcji obrazu dwu- i trójwymiarowego. Rentgenografia. Obrazowanie wykorzystujące izotopy promieniotwórcze. Scyntygrafia. Tomografia emisyjna. Wizualizacja za pomocą promieniowania niejonizującego. Magnetyczny rezonans wodorowy - fizyczne podstawy obrazowania. Zasady lokalizacji źródeł sygnału obrazowego. Główne wielkości mierzone charakteryzujące badany obiekt. Ultrasonografia. Obrazowanie multimodalne.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: doboru, eksploatacji i konserwacji urządzeń do obrazowania medycznego.

11. Kształcenie w zakresie elektronicznej aparatury medycznej

Treści kształcenia: Ogólna charakterystyka aparatury medycznej. Źródła sygnałów biologicznych. Elektrografy i ich odmiany, elektrografia komórkowa (EKG, EEG, EMG, EDG, zapisy potencjałów wywołanych). Reografy impedancyjne, spirometry. Poligrafy, ultrasonografy – w tym dopplerowskie. Tomografy komputerowe – odmiany skanerów tomograficznych. Stymulatory nerwów i mięśni, kardiostymulatory. Defibrylatory. Techniki laserowe w medycynie. Urządzenia specjalistyczne: audiometry, urządzenia kriogeniczne. Systemy aparaturowe laboratoryjne do intensywnej opieki medycznej i do badań masowych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: projektowania, stosowania i eksploatacji elektronicznej aparatury medycznej.

12. Kształcenie w zakresie propedeutyki nauk medycznych

Treści kształcenia: Cele medycyny. Definicja zdrowia i choroby. Przyczyny chorób. Podział medycyny według kryteriów klinicznych. Specjalności lekarskie. Organizacja ochrony zdrowia. Diagnostyka. Drogi i kryteria podawania leków. Hemodializa. Leczenie chirurgiczne. Operacje endoskopowe. Operacje z szerokim otwarciem powłok. Sposoby przeciwdziałania bólowi, krwotokowi i infekcji. Znieczulenie ogólne i miejscowe. Antyseptyka i aseptyka. Opatrywanie ran. Implantacje wszczepów oraz transplantacje tkanek i narządów. Intensywna opieka medyczna. Resuscytacja z użyciem defibrylatora, respiratora, stymulatora. Uszkodzenia jatrogenne.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystania wiedzy medycznej w inżynierii biomedycznej.

13. Kształcenie w zakresie anatomii i fizjologii

Treści kształcenia: Podstawy anatomii i fizjologii człowieka. Narządy i ich funkcje. Budowa komórek i tkanek człowieka. Funkcjonowanie komórek i tkanek: transport jonowy, wymiana gazowa w płucach, potencjały elektryczne w organizmie. Budowa, fizjologia i funkcje układów człowieka: mięśniowo-szkieletowego, nerwowego, trawiennego, oddechowego, krążenia, moczowo-płciowego.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystania podstaw anatomii i fizjologii człowieka w inżynierii biomedycznej.

14. Kształcenie w zakresie biomateriałów

Treści kształcenia: Klasyfikacja materiałów medycznych. Materiały do zespalania tkanek. Materiały opatrunkowe. Materiały na instrumentarium chirurgiczne. Metody pasywacji powierzchni biomateriałów. Zagadnienia sterylizacji i dezynfekcji. Materiały konstrukcyjne w zaopatrzeniu ortopedycznym. Materiały dla protetyki i ortotyki. Wkładki ortopedyczne. Protezy kosmetyczne. Sprzęt rehabilitacyjny – materiały konstrukcyjne i pomocnicze. Metody badań materiałów medycznych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: doboru materiałów do konstrukcji urządzeń medycznych i implantów; kształtowania struktury i właściwości materiałów biomedycznych; metod atestacji i odbioru technicznego biomateriałów.

15. Kształcenie w zakresie biomechaniki inżynierskiej

Treści kształcenia: Budowa oraz mechaniczne i fizyczne właściwości struktur kostnostawowych człowieka. Czynniki i parametry postawy ciała. Podstawy wytrzymałości materiałów tkankowych – biomechaniczne aspekty przeciążenia struktur tkankowych. Budowa i biomechanika kręgosłupa. Stabilizatory stosowane w leczeniu chorób kręgosłupa. Wybrane zagadnienia z anatomii i biomechaniki stawu biodrowego. Budowa i elementy anatomii stawu kolanowego. Badania naprężeń i odkształceń w stawie kolanowym i biodrowym. Alloplastyka stawu biodrowego i kolanowego. Stabilizacja zewnętrzna kości długich. Charakterystyka konstrukcji stabilizatorów zewnętrznych. Konstrukcja wybranych stabilizatorów. Budowa i biomechanika stawu skroniowożuchwowego. Wybrane zagadnienia trybologii stawów. Metody doświadczalne biomechaniki.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: modelowania i projektowania elementów i układów biomechanicznych.

16. Kształcenie w zakresie implantów i sztucznych narządów

Treści kształcenia: Klasyfikacja implantów. Istota oddziaływań biomateriał/tkanka. Reakcja komórek na implant, stan zapalny, proces naprawczy, biozgodność z krwią, kancerogenność. Transplantologia. Sztuczne narządy. Efektory biologiczne. Sterowanie czynnością mięśni szkieletowych. Aktywne protezy narządu ruchu. Wspomaganie czynności i sterowanie narządami wewnętrznymi. Stymulatory zewnętrzne i implantowane. Techniczne substytuty narządów. Efektory biochemiczne. Sztuczne tkanki. Problemy immunologiczne i hematologiczne związane ze stosowaniem sztucznych narządów. Stymulatory serca. Sztuczne płuco-serce. Sztuczna nerka. Sztuczna trzustka. Sztuczna wątroba. Sztuczna krew. Sztuczna skóra.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystania wiedzy w zakresie implantów i sztucznych narządów w inżynierii biomedycznej.

17. Kształcenie w zakresie prawnych i etycznych aspektów inżynierii biomedycznej

Treści kształcenia: Zarządzanie w służbie zdrowia. Regulacje prawne dotyczące urządzeń medycznych. Zagadnienia ryzyka elektrycznego, mechanicznego i radiacyjnego. Prawne aspekty funkcjonowania klinik. Systemy zaopatrzenia, analiza kosztów, systemy kontroli jakości, akredytacja laboratoriów (pracowni). Problemy etyczne w służbie zdrowia. Uwarunkowania etyczne i prawne związane z transplantacją i inżynierią genetyczną. Procedury związane z uzyskiwaniem atestów na materiały i urządzenia medyczne oraz pozwoleń na badania kliniczne. Normy i standardy obowiązujące w inżynierii biomedycznej.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: korzystania z przepisów prawa oraz zasad etycznych w medycynie i inżynierii biomedycznej.

 

logo_ib_napis

nasza-klasa

Drodzy studenci Inżynierii Biomedycznej. Jeśli macie pomysły i propozycje co do wyglądu i zawartości strony - podzielcie się nimi ze mną. Serdecznie zapraszam do korespondencji.

Sebastian Stach

Przyłącz się do nas

Skontaktuj się z nami

Jeśli jesteś zainteresowany studiami na kierunku Inżynieria Biomedyczna w Uniwersytecie Śląskim i masz jakieś pytania, skontaktuj się z nami:

  • tel: 32 3689 752
  • fax: 32 3689 863
  • email: ib@us.edu.pl
  • strona: ib.us.edu.pl

Poznaj prowadzących

Chcesz nas poznać już teraz? Zapraszamy na naszą stronę. Pozdrawiamy serdecznie. 

Zespół prowadzący
zajęcia na kierunku
Inżynieria Biomedyczna

http://zksb.us.edu.pl