Темник исследовательских работ для участников группы «Научные кадры будущего» по научному направлению «Биомедицинская инженерия» Место проведения исследования: кафедра «Биомедицинская техника»



бет6/6
Дата12.07.2016
өлшемі238.5 Kb.
#192729
түріОбзор
1   2   3   4   5   6

Потенциальная помехоустойчивость биотелеизмерений. Критерии оценки качества БТМС. Критерии оценки качества БТМС. Расчет потенциальной помехоустойчивости одноканальной БТМС. Расчет потенциальной помехоустойчивости многоканальной БТМС. БТМС для передачи медико-биологической информации. Кардиомониторные системы для длительного наблюдения за состоянием пациентов. Радиобиотелеметрическая (РБТМ) система для наблюдения за состоянием человеческого организма. РБТМ для контроля функций внутренних органов.

Список литературы.


  1. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия: Учебное пособие. М: Изд-во МГТУ, 1994. 24 с.

  2. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия. Сообщения и сигналы: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ, 1995. 52 с.

  3. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия. Каналы передачи информации: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ, 2000. 28 с.




  1. Узлы и элементы медицинской техники

(доцент Иванцов В.И, кандидат технических наук).

Узлы сопряжения медицинской техники с биообъектом, рабочие узлы. Схема для одновременной регистрации сигнала реограммы и ЭКГ. Усилитель с компенсацией постоянной составляющей. Варианты RC-цепочек и особенности их использования. Программируемый усилитель с плавной регулировкой коэффициента усиления. Преобразование биполярного сигнала в униполярный в соответствии с динамическим диапазоном АЦП. Устройство выборки-хранения (УВХ). Варианты структурных схем медицинской аппаратуры. Борьба с помехами в узлах медицинской техники. Требования ко вторичным источникам питания при разработке контроллеров (АЦП, ЦАП) плат сбора медицинской информации.

Линии связи, особенности их проектирования и использования в медицинской технике. Линии связи (ЛС), особенности их проектирования и использования в медицинской технике. Типовые линии связи (ЛС), используемые в медицинской технике. Использование кабеля для передачи сигнала. Коды и их использование при передаче медицинских сигналов.

Интерфейсы медицинских микрокомпьютерных систем. Основные аспекты сопряжения МК с медицинскими приборами. Обобщенная схема ввода-вывода. Интерфейсы ММС: основные понятия, стан­дартизация, типы, протоколы обменов. Структурные схемы аппаратной организации. Основы программного обеспечения стандартных интерфейсов. Параллельный интерфейс. Подключение комплекса «кабинет до врачебного обследования» к ПК. Вывод аналогового сигнала с использованием параллельного порта. Ввод аналоговых сигналов через параллельный порт. Особенности ввода цифровых сигналов через параллельный порт. Последовательный порт, интерфейс RS232C. Внутренняя схема UART Схема экспериментальной платы последовательного порта. Перспективные схемотехнические и программные решения при сопряжении узлов и элементов медицинских приборов и аппаратов с ПК, проблемы и за­дачи. Практическая реализация канала связи медицинского устройства с ПК при помощи интерфейса USB.

Проводная связь с удалённым источником медицинских данных. Проводная связь с удалённым источником медицинской информации, использующая счётчик. Схема связи с удалённым источником медицинской информации, использующая сдвиговый регистр.


Элементы и узлы для передачи по одному кабелю, сигналов управления и данных.

Канал для одновременной передачи напряжения питания, синхроимпульсов и медицинской информации по одному кабелю. Канал для одновременной передачи по одному кабелю сигналов запроса прерывания и данных с медицинского прибора.


Двунаправленная передача медицинских данных. Канал для одновременной двунаправленной передачи медицинской информации по одному кабелю (без гальванической развязки). Канал для одновременной двунаправленной передачи медицинской информации по одному кабелю (с гальванической развязкой).

Кодирование медицинских данных и управление медицинскими аппаратами. Каналы для передачи медицинской информации, использующие код “Манчестер-II”. Схема связи компьютера с медицинским аппаратом (мощным потребителем энергии).

Список литературы.


  1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. Учебник для студентов ВУЗов по специальности “Биомедицинская техника”, М.: Высшая школа, 2004.

  2. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. Учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2001.

  3. Потёмкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. М.: Энергоатомиздат. 1988.




  1. Медицинские приборы, аппараты и системы”

(доцент Карпухин В.А., кандидат технических наук)
Основные принципы построения медицинских приборов, аппаратов и систем. Технические средства в системе здравоохранения, техническое обеспечение лечебного процесса. Классификация медицинских электронных приборов, аппаратов и систем. Этапы проектирования медицинской техники. Обобщенные структурные схемы медицинских систем для диагностики, терапии и хирургии. Биотехнические особенности проектирования медицинской электронной аппаратуры (МЭА). Помехи и шумы биотехнических систем (БТС) МЭА.

Диагностические приборы и системы. Приборы и системы для регистрации и анализа медико-биологической информации. Приборы и системы для регистрации электрофизиологических сигналов: электрокардиографы, электроэнцефалографы, электромиографы.

Предварительные уcилители электрофизиологических сигналов (ЭФС). БТС биоткань-электрод-усилитель (БЭУ). Методы отведения биопотенциалов, электрическая схема замещения, шумы и помехи БТС БЭУ. Характеристики усилителей электрофизиологических сигналов. Анализ схемных решений входных каскадов усилителей электрофизиологических сигналов на основе дифференциального каскада (ДК). Анализ схемных решений усилителей ЭФС на основе ОУ.

Методы улучшения основных характеристик медицинских диагностических приборов и систем. Методы повышения входного сопротивления. Методы увеличения коэффициента ослабления синфазного сигнала. Методы уменьшения дрейфа напряжения смещения. Методы уменьшения собственных шумов усилителей.

Блоки предварительной обработки медико-биологической информации диагностических систем. Особенности применения фильтров в медицинской аппаратуре. Виды фильтров. Основные характеристики. Порядок проектирования фильтров. Методы синтеза схем активных фильтров. Гираторы и конвертеры полного отрицательного сопротивления. Функциональные узлы для каскадного проектирования активных фильтров. Фильтры высокого порядка. Типы частотных характеристик фильтров. Оптимизация многозвенных активных фильтров. Адаптивные фильтры. Активные фильтры с переключаемыми конденсаторами. Принцип работы идеальной SC-цепи. Методы синтеза SC-фильтров. Фильтры с управляемой передаточной проводимостью.

Основные блоки реоплетизмографических систем. Основные характеристики и типы амплитудных детекторов. Детекторы сильных сигналов. Искажения при детектировании медицинских сигналов. Синхронное детектирование. Прохождение сигнала и низкочастотной помехи через синхронный детектор. Структурная и принципиальная схемы синхронного детектора. Пиковое детектирование. Корреляционные детекторы.

Приборы биологической интроскопии.

Основные блоки ультразвуковых диагностических систем. Фазовые детекторы. Принципы работы основных типов фазовых детекторов. Импульсно-фазовые детекторы. Частотные детекторы. Принципы работы основных типов частотных детекторов. Преобразователи частоты. Доплеровские измерители скорости кровотока. Структурная схема преобразователя частоты. Методы подавления помех. Биения. Двойное преобразование частоты. Основные схемные решения преобразователей частоты.

Приборы и системы для оценки физических и физико-химических свойств биологических объектов. Системы для психофизических, психофизиологических и психологических исследований.

Основные элементы систем для оценки температуры, веса и т.п. биологических объектов. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.

Терапевтические аппараты и систем. Основные блоки физиотерапевтических аппаратов. Генераторы сигналов лечебного воздействия. Стабильность частоты колебаний генераторов. Кварцевые генераторы. Системы автоматического поддержания частоты (АПЧ). Принципы работы систем АПЧ. Динамические свойства системы частотной АПЧ. Фазовая АПЧ. Уравнение и динамические свойства фазовой АПЧ. Цифровые системы АПЧ. Системы автоматической регулировки усиления (АРУ) в ультразвуковых медицинских системах. Уравнение и динамические свойства системы АРУ. Практические схемы АРУ. Перестраиваемые генераторы. Генераторы гетеродинного типа. Цифровые синтезаторы частот.

Хирургическая техника. Выходные каскады хирургических аппаратов. Аналоговые усилители мощности. Дискретные усилители мощности. Усилитель мощности с ШИМ. Усилитель с ИКМ. Спектрально-ключевые усилители мощности. Дискретно-аналоговые усилители с ШИМ и ИКМ. Усилители с S-D модуляцией. Особенности усилителей мощности медицинских аппаратов. Трансформаторные и бестрансформаторные импульсные выходные каскады. Особенности источников вторичного электропитания, используемых в медицинской аппаратуре.


Список литературы.

  1. Кореневский Н.А., Попечителев Е.П. Проектирование электронной медицинской аппаратуры для диагностики и лечебных воздействий. Курск; СПб., 1999. 537 c.

  2. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ / Под ред. Барановского А.Л., Немирко А.П. М.: Радио и связь, 1993. 248 с.

  3. Электронная аппаратура для стимуляции органов и тканей / Под ред. Р.И. Утямышева. М.: Энергоатомиздат, 1983. 384 с.



9. ”Лазерная медицинская техника”

(доцент Змиевской Г.Н., кандидат технических наук)


Основные физические принципы работы лазеров. Спонтанное и вынужденное излучение. Инверсная населенность. Положительная обратная связь. Понятие о лазере как автоколебательной системе.

Балансные уравнения для расчета характеристик лазеров. Уравнения для интенсивности излучения. Трехуровневая и четырехуровневая схемы возбуждения.

Форма и ширина линии излучения. Нелинейные эффекты при наличии неоднородного уширения (беннетовские и лэмбовские провалы). Понятие о нелинейной лазерной спектроскопии.

Оптические резонаторы. Проблема дифракционных потерь. Применение принципа Гюйгенса-Френеля. Теория Фокса и Ли. Резонаторы типа Фабри-Перо с позиций волновой теории. Теория гауссовых пучков. Применение матричных методов для расчета резонаторов. Устойчивые и неустойчивые резонаторы. Влияние активной среды на свойства резонаторов. Тепловые линзы и методы их компенсации.

Типы лазеров, наиболее широко применяемых в медицине. Газовые лазеры: лазеры на нейтральных атомах (на примере гелий-неонового), ионные лазеры (на примере аргонового), молекулярные лазеры (на примере углекислотного лазера). Полупроводниковые лазеры и лазеры на активированном волокне. Основные принципы работы полупроводниковых лазеров, преимущества гетеролазеров, возможность конструирования излучающих волоконно-диодных модулей. Возможность использования для медицинских целей лазеров на активированном волокне. Мультиволновые лазеры.

Твердотельные лазеры (на примере АИГ:Nd-лазера и лазера на рубине). Применение балансной теории для описания работы твердотельных лазеров. Лазеры на самоограниченных переходах. Эксимерные лазеры и лазеры на органических красителях. Возможность перестройки длины волны излучения лазера в широком спектральном диапазоне. Перспективы медицинских применений лазеров, дающих мощное когерентное излучение в УФ диапазоне.

Методы управления характеристиками лазерного излучения. Работа лазеров в различных режимах генерации. Непрерывный режим, режим свободной генерации, режим модуляции добротности, режим синхронизации мод. Получение предельно коротких импульсов излучения. Модуляция и сканирование лазерного излучения. Применение жидкокристаллических модуляторов. Магнитооптические и акустооптические модуляторы. Сканирующие системы. Основные характеристики пространственно-временных модуляторов лазерного излучения: модуляционная характеристика, сенситометрическая характеристика, передаточные функции, шумовые характеристики. Понятие о нелинейных оптических эффектах. Генерация оптических гармоник. Эффекты самовоздействия, параметрические эффекты и вынужденное рассеяние.

Медицинские применения лазеров. Лазеры в хирургии и силовой терапии. Понятие о моделях хирургического воздействия лазерного излучения. Обратимые и необратимые термические изменения в биотканях. Расчетные модели для случаев слабого и сильного поглощения излучения биотканью. Характерное время теплопотерь. Условие разрушения биоткани в термодиффузионном и фотоабляционном режимах. Стадии термической фотодеструкции биотканей. Открытая и эндоскопическая хирургия мягких тканей. Особенности использования лазерных методов в онкологии, стоматологии, гинекологии, ЛОР-хирургии. Возможность хирургического лечения без госпитализации пациентов. Эндовенозная лазерная коагуляция, лечение телеангиоэктазий, ликвидация гемангиом. Применение лазеров в сосудистой и кардиохирургии. Реваскуляризация миокарда и лазерная ангиопластика. Лечение заболеваний опорно-двигательного аппарата. Термопластика хрящей. Нейрохирургические операции. Аппаратура для лазерной литотрипсии. Экстракорпоральная и интракорпоральная литотрипсия. Аналогии между литотрипсией и ангиопластикой.

Лазеры в офтальмологической хирургии. Особенности воздействия лазерного излучения на орган зрения. Тенденции развития медицинских методик и связанные с ними тенденции в разработках офтальмологической лазерной аппаратуры.

Лазерные методы терапии и диагностики. Лазерная низкоинтенсивная терапия. Специфическое и неспецифическое взаимодействие. Связь со спектром биологического действия и проблемой биодозиметрии. Светокислородный механизм и системное описание неспецифического взаимодействия. Роль когерентности излучения при НИЛТ. Матричные фототерапевтические облучатели. Современные тенденции развития ФДТ. Новые источники лазерного излучения и новые фотосенсибилизаторы. Расширение сферы применения ФДТ. Общие принципы лазерной диагностики. Проблема построения когерентной оптики биосред и связь с биофотоникой. Прямая и обратная задачи лазерной диагностики.

Лазерная спектроскопия квазиупругого рассеяния – один из наиболее распространенных в медицине методов когерентной диагностики. Различные схемы лазерных спектрометров оптического смешения. Лазерные анализаторы динамики биологических процессов на основе спектроскопии квазиупругого рассеяния: азерные анемометры, приборы для анализа гемодинамики, для исследования подвижности клеток, лазерные допплеровские микроскопы. Применение информационных технологий в спектроскопии оптического смешения.

Голографические методы анализа биообъектов. Ограничения, накладываемые на возможности голографических измерений спецификой биотканей. Применение импульсной голографии. Голографические методы анализа на клеточном уровне. Прецизионные измерения на стыке голографии и спекл-интерферометрии. Понятие о голографической томографии.

Общие вопросы проектирования и эксплуатации лазерных приборов и аппаратов.

Техника безопасности при работе с лазерами. Санитарные нормы и правила. Классы опасности лазерных установок. Предельно допустимые уровни облучения для кожи и органов зрения. Меры защиты. Метрологическое обеспечение лазерной аппаратуры. Особенности составления МТТ на разработку оптических и лазерных приборов и аппаратов. Основные этапы НИР и ОКР. Внедрение разработок в серийное производство и медицинскую практику.


Список литературы.

1. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1988. 336 с.

2. Плетнев С.Д. (ред.) Лазеры в клинической медицине. М.: Медицина, 1996. 428 с.

3. Микаэлян А.Л., Тер-Микаелян М.Л., Турков Ю.Г. Оптические генераторы на твердом теле. М.: Сов. Радио, 1967. 384 с.


Общий список литературы.

1.1. Жорина Л.В., Змиевской Г.Н. Основы взаимодействия физических полей с биологическими объектами. Воздействие ионизирующего и оптического излучения: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 240 с.

1.2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: Учебник для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1999.

1.3. Березовский В.А., Колотилов И.И. Биофизические характеристики тканей человека. Киев: Наукова думка, 1990, 224 с.


2.1. Крутов В.И., Попов В.В. Основы научных исследований. М.: Высшая школа, 1989.

2.2. Корюкова А.А., Дера В.Г. Основы научно-технической информации. М., 1985.

2.3. Лощилов В.И., Щукин С.И. Принципы анализа и синтеза биотехнических систем. М.: МВТУ, 1987.
3.1. Спиридонов И.Н. Основы статистической обработки медико-биологической информации. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 56 с.

3.2. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 540 с.

3.3. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 459 с.
4.1. Орлов Ю.Н. Проектирование медицинских измерительных преобразователей: Учебное пособие: В 3 ч. Ч. 1: Фундаментальные свойства живого. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 83 с.

4.2. Орлов Ю.Н. Проектирование медицинских измерительных преобразователей: Учебное пособие: В 3 ч. Ч. 2: Измерительные преобразователи электрических полей живого (биоэлектрические электроды) для диапазона низких и крайне низких частот. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 81 с.

4.3. Орлов Ю.Н., Скворцов С.П. Термометрирование биообъектов. Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. 25 с.

4.4. Электрические измерения неэлектрических величин / Под peд. П.B. Hoвицкого. Л.: Энергия, 1975. 576 с.


5.1. Гусев В.Г. Получение информации о параметрах и характеристиках организма и физические методы воздействия на него: Учебное пособие. М.: Машиностроение, 2004. 597 с.

5.2. Гланц С. Медико-биологическая статистика: Пер. с англ. М.: Практика, 1998. 459 с.

5.3. Генкин А.А. Новая информационная технология анализа медицинских данных (Программный комплекс ОМИС). СПб.: Политехника, 1999. 191 с.
6.1. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия: Учебное пособие. М: Изд-во МГТУ, 1994. 24 с.

6.2. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия. Сообщения и сигналы: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ, 1995. 52 с.

6.3. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия. Каналы передачи информации: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ, 2000. 28 с.
7.1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для студентов ВУЗов по специальности “Биомедицинская техника”. М.: Высшая школа, 2004.

7.2. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2001.

7.3. Потёмкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. М.: Энергоатомиздат. 1988.
8.1. Кореневский Н.А., Попечителев Е.П. Проектирование электронной медицинской аппаратуры для диагностики и лечебных воздействий. Курск; СПб., 1999. 537 c.

8.2. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ / Под ред. Барановского А.Л., Немирко А.П. М.: Радио и связь, 1993. 248 с.

8.3. Электронная аппаратура для стимуляции органов и тканей / Под ред. Р.И. Утямышева. М.: Энергоатомиздат, 983. 384 с.
9.1. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1988. 336 с.

9.2. Плетнев С.Д. (ред.) Лазеры в клинической медицине. М.: Медицина, 1996. 428 с.

9.3. Микаэлян А.Л., Тер-Микаелян М.Л., Турков Ю.Г. Оптические генераторы на твердом теле. М.: Сов. Радио, 1967. 384 с.

ПЛАН УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ

группы специализированной научной подготовки «Научные кадры будущего»

Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, весна 2011г.

Мастер-класс «Основы проектирование и прменения биомедицинской техники» научного направления

кафедры Биомедицинской техники (отв. – доц. Орлов Ю.Н.)

МГТУ им. Н.Э. Баумана

План учебных занятий весеннего семестра.


Первый день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: доцент, к.т.н. Карпухин В.А.

ТЕМА: ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЛЕЧЕБНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Рассматривается многообразие методов оценки показателей качества исследования и воздействий на пациента. Описываются особенности измерения электрических биопотенциалов, токовых методов, биомеханики кровообращения, фотометрических методов, методов радионуклидной диагностики, описываются технические методы лечебных воздействий.


Литература к теме – 5.1, 5.2, 5.3*.
Второй день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: доцент, к.т.н. Орлов Ю.Н.

ТЕМА: ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ БИООБЪЕКТА. Часть 1.

Рассматриваются фундаментальные свойства материи, ее структурированность, основные свойства. Дается определение живой материи (признаки, многообразие биообъектов, человек). Приводятся понятия: норма, патология, болезнь, диагностика, диагностические признаки, измеряемые (физические) и не измеряемые (физиологические) параметры. Описываются средства измерения медицинского назначения (измерительные преобразователи), соответствующие низкочастотным электромагнитным полям биообъекта.

Литература к теме – 4.1…– 4.4*.
Треий день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: заведующий кафедрой, д.т.н., профессор Спиридонов И.Н.

ТЕМА: Кафедра биомедицинской техники, ее уникальность. История и логика развития кафедры. Специфика обучения. Научные школы и выдающиеся руководители. Современный этап развития кафедры как отражение одной из первоочередных задач государства. Биология, медицина и биометрия – техническое обеспечение. Признаки биообъекта и распознавание образов. Обобщенные схемы измерений и характеристики средств для передачи биотелеметрической информации. Каналы связи и помехоустойчивость систем.

Литература к теме – 6.1…6.3*.



Четвертый день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: зам директора Учебно-научного медико-технического центра (УНМТЦ) Войнова Н.А.

ТЕМА: Технические методы диагностических исследований. Лабораторная техника.

В дисциплине "Лабораторная медицинская техника" естественным образом сочетаются материалы по биологическим основам объекта с техническими знаниями, затрагивающими основы создания современного лабораторного оборудования и приборов. Рассмотрены общие принципы построения аппаратуры, используемой в клинико-диагностических лабораториях (спектрофотометры, спектрометры, фотоэлектрические колориметры, нефелометры, пламенные спектрофотометры, спектрофлуориметры, микроскопы световые, видеомикроскопы, хроматографы; приборы для иммуноферментного, иммунофлюоресцентного, поляризационного флюоресцентного, иммунохемилюминесцентного анализов; проточные цитометры, гематологические, биохимические и другие анализаторы). Особое внимание уделено изучению вопросов автоматизации проведения анализов и контроля качества лабораторных исследований.

Практическое занятие – знакомство с образцами диагностической лабораторной техники в УНМТЦ.

Литература к теме – 5.1…5.3*.


Пятый день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: доцент, к.т.н. Самородов А.В.

ТЕМА: Методология научного исследования.

Рассматриваются особенности организации и проведения исследований в области разработки биомедицинской техники. Изучается тема моделирования в научных исследованиях. Затрагиваются вопросы планирования и обработки результатов экспериментальных исследований.

Практические занятия предусматривают знакомство с образцами биомедицинской и биометрической техники, разработанными на кафедре.

Литература к теме – 2.1…2.3*.

*Примечание: конкретная литература, ссылки на разделы учебников и рекомендуемые страницы устанавливаются преподавателем в соответствии с уровнем подготовки учащихся.

ПЛАН УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ

группы специализированной научной подготовки «Научные кадры будущего»

Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, осень 2011г.

Мастер-класс «Основы проектирование и прменения биомедицинской техники» научного направления

кафедры Биомедицинской техники (отв. по кафедре – доц. Орлов Ю.Н.)

МГТУ им. Н.Э. Баумана

План учебных занятий осеннего семестра.


Первый день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: доцент, к.т.н. Змиевской Г.Н..

ТЕМА: ”Основы взаимодействия физических полей с биообъектами”

Рассматриваются типа и параметры взаимодействия в биотехнических системах. Изучается взаимодействие биообъектов со звуковыми колебаниями, гравитацией, ионизирующим излучением, фотобиологические процессы. Описываются свойства естественных и искусственных источников излучения.


Литература к теме – 1.1, 1.2, 1.3*.
Второй день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: доцент, к.т.н. Орлов Ю.Н.

ТЕМА: ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ БИООБЪЕКТА. Часть 2.

Рассматривется генез высокочастотных процессов в живом (колебательные и вращательные спектры мембран, ионов и атомов). Описываются средства измерения медицинского назначения (измерительные преобразователи), соответствующие высокочастотным электромагнитным полям биообъекта. Изучаются радиотепловые и оптические измерительные преобразователи.


Литература к теме – 4.1…– 4.4*.
Треий день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: заведующий кафедрой, д.т.н., профессор Спиридонов И.Н.

ТЕМА: Биотелеметрия.

Рассматриваются виды передаваемых сигналов, пропускная способность канала связи, свойства непрерывных сигналов и видов модуляции. Описываются биотелеметрические стандарты и системы с временным разделением каналов, кодовое уплотнение каналов, применение микропроцессорной техники для предварительной обработки сигналов.


Литература к теме – 6.1…6.3*.

Четвертый день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: доцент, к.т.н. Иванцов В.И.

ТЕМА: Узлы и элементы медицинской техники.

Описываются узлы сопряжения медицинской техники с биообъектом. Рассматриваются схемные варианты RC-цепочек, используемых в схемных решениях приборов и аппаратов, варианты структурных схем медицинской аппаратуры. Изучаются линии связи, особенности их проектирования и использования в медицинской технике, а также интерфейсы медицинских микрокомпьютерных систем.

Литература к теме – 5.1…5.3*.
Пятый день занятий.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ: доцент, к.т.н. Карпухин В.А.

ТЕМА: Медицинские приборы, аппараты и ситемы.

Рассматриваются особенности построение медицинских приборов аппаратов и систем. Приводятся обобщенные структурные схемы, описание диагностических приборов и систем (предварительных усилителей, блоков предварительной обработки медико-биологической информации, источников питания), а также терапевтических аппаратов и систем (генераторов сигналов, усилителей мощности, выходных каскадов).

Литература к теме – 8.1…8.3*.

*Примечание: конкретная литература, ссылки на разделы учебников и рекомендуемые страницы устанавливаются преподавателем в соответствии с уровнем подготовки учащихся.

Темник исследовательских работ для участников группы

«Научные кадры будущего» по специализированным направлениям научно-исследовательской подготовки по научному направлению кафедры Биомедицинская техника.

Место проведения исследования: кафедра Биомедицинская техника.

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Научные руководители:

зав. кафедрой, д.т.н., профессор И.Н. Спиридонов, доценты и преподаватели кафедры Самородов А.В., Апполонова И.А., Хрусталев А.В., Карпухин В.А., Змиевской Г.Н., Иванцов В.И., Орлов Ю.Н.



1.

Обзор, анализ и разработка медицинских измерительных приборов и систем; конструирование элементов и деталей медицинских приборов и систем; разработка схемных решений (структурных и принципиальных схем) медицинских приборов и систем.





Краткая

аннотация:

На основе изучения литературных источников по выбранной теме, анализ характеристик биообъекта в норме и при патологии, моделирование, разработка и конструирование выбранного узла, схемы или элемента конструкции. Предложения по медицинской технологии.

Проверка работоспособности. Написание отчета. Доклад на конференции.



2.

Обзор, анализ и разработка медицинских аппаратов и систем; конструирование элементов и деталей медицинских аппаратов и систем; разработка схемных решений (структурных и принципиальных схем) медицинских аппаратов и систем.





Краткая

аннотация:

На основе изучения литературных источников по выбранной теме, анализ характеристик биообъекта в норме и при патологии, моделирование, разработка и конструирование выбранного узла, схемы или элемента конструкции. Предложения по медицинской технологии.

Проверка работоспособности, Написание отчета. Доклад на конференции.



3.

Обзор, анализ и разработка биометрических приборов и систем.




Краткая

аннотация:

На основе ознакомления с характером угрозы, выбор мониторируемого биометрического параметра. Моделирование биометрической системы, разработка и конструирование узла, схемы, элемента конструкции. Проверка работоспособности. Предложения по реализации. Написание отчета. Доклад на конференции.





1. ”Основы взаимодействия физических полей с биообъектами” (к.т.н., доцент Г.Н. Змиевской)

2. ”Методология научного исследования” (к.т.н. доцент А.В. Самородов). весна

3. ”Практика медико-биологических исследований” ( к.т.н., доцент Самородов А.В., Хрусталев А.В.)


4. ”Измерительные преобразователи низкочастотных и высокочастотных физических полей биообъекта”, I и II части(к.т.н., доцент Ю.Н. Орлов.)

5. ”Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий” I и II части, (к.т.н., доцент Карпухин В.А., асс. Кудрин Ю.В.)

6. “Биотелеметрия” I и II части, ( д.т.н., профессор И.Н. Спиридонов, к.т.н., доцент Апполонова И.А.).


7. “Узлы и элементы медицинской техники” (к.т.н., доцент В.И.Иванцов В.И).

8. ”Медицинские приборы, аппараты и системы” (к.т.н., доцент В.А. Карпухин)

9. ”Лазерная медицинская техника” (к.т.н., доцент Змиевской Г.Н.)

Выделенные жирным шрифтом курсы лекций читаются в весеннем семестре, остальные – в осеннем семестре.







Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет