Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Elektroniczna aparatura medyczna
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFM-2-103-DE-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Dozymetria i elektronika w medycynie
Kierunek:
Fizyka Medyczna
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Augustyniak Piotr (august@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Augustyniak Piotr (august@agh.edu.pl)
dr inż. Grabska-Chrząstowska Joanna (asior@agh.edu.pl)
dr inż. Smoleń Magdalena (msmolen@agh.edu.pl)
dr inż. Broniec-Wójcik Anna (abroniec@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Posiada wiedzę dotyczącą praktycznych rozwiązań technicznych wspomagających praktykę medyczną oraz zakresu zastosowań podstawowej aparatury diagnostycznej, terapeutycznej i protetycznej FM2A_W02, FM2A_W01 Kolokwium
M_W002 Zna podstawowe metody technicznego wsparcia medycyny wykorzystujące rozwiązania elektroniczne i teleinformatyczne FM2A_W02, FM2A_W05 Kolokwium
M_W003 Zna zasady fizyczne podstawowych procedur diagnostyki (elektrodiagnostyka, diagnostyka obrazowa itp.) i terapii medycznej FM2A_W04, FM2A_W01 Kolokwium
M_W004 Zna zasady projektowania, prototypowania, testowania i wdrażania do produkcji aparatury medycznej oraz normy i procedury certyfikacji FM2A_W06, FM2A_W07 Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Wybrać i zaargumentować wybór właściwej metody pomiaru diagnostycznego w podstawowym zakresie FM2A_U04, FM2A_U01, FM2A_U05 Projekt,
Sprawozdanie
M_U002 Rozwiązać prosty problem konstrukcyjny dotyczący aparatury medycznej metodami elektroniki, informatyki i telekomunikacji, oraz wykazać, że rozwiązanie spełnia oczekiwania medyczne FM2A_U09, FM2A_U04 Projekt,
Sprawozdanie
M_U003 Ocenić działanie elektronicznej aparatury medycznej w zakresie przydatności w konkretnym zastosowaniu oraz poprawności funkcjonowania FM2A_U08 Projekt,
Sprawozdanie
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna rolę systemów elektronicznych i informatycznych w poprawie zakresu i jakości usług medycznych FM2A_K01 Aktywność na zajęciach,
Projekt
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Posiada wiedzę dotyczącą praktycznych rozwiązań technicznych wspomagających praktykę medyczną oraz zakresu zastosowań podstawowej aparatury diagnostycznej, terapeutycznej i protetycznej + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna podstawowe metody technicznego wsparcia medycyny wykorzystujące rozwiązania elektroniczne i teleinformatyczne + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna zasady fizyczne podstawowych procedur diagnostyki (elektrodiagnostyka, diagnostyka obrazowa itp.) i terapii medycznej + - - - - - - - - - -
M_W004 Zna zasady projektowania, prototypowania, testowania i wdrażania do produkcji aparatury medycznej oraz normy i procedury certyfikacji + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Wybrać i zaargumentować wybór właściwej metody pomiaru diagnostycznego w podstawowym zakresie - - + + - - - - - - -
M_U002 Rozwiązać prosty problem konstrukcyjny dotyczący aparatury medycznej metodami elektroniki, informatyki i telekomunikacji, oraz wykazać, że rozwiązanie spełnia oczekiwania medyczne - - + + - - - - - - -
M_U003 Ocenić działanie elektronicznej aparatury medycznej w zakresie przydatności w konkretnym zastosowaniu oraz poprawności funkcjonowania - - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna rolę systemów elektronicznych i informatycznych w poprawie zakresu i jakości usług medycznych + - + + - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Podstawowe zagadnienia elektrodiagnostyki medycznej, źródła sygnałów elektrycznych w organizmach żywych i uwarunkowania ich pomiarów.
2. Zasady konstrukcyjne rejestratora biopotencjałów, odmiany rejestratorów EKG, EEG, EOG i ich specyfikacje techniczne, pomiary jakościowe i akredytacja aparatury elektrodiagnostycznej.
3. Pomiar położenia i rejestracja trajektorii ruchu gałki ocznej metodą optyczną, zastosowanie sygnału okoruchowego w medycynie i badaniu własności sceny
4. Stymulacja serca, warunki stosowania, rodzaje stymulatorów i sposoby ich testowania w długoczasowym zapisie EKG, programowanie kardiostymulatorów automatycznych.
5. Fizjoterapia, zakres zastosowań, podstawy fizyczne elektroterapii – urządzenia i ich projektowanie z uwzględnieniem bezpieczeństwa pacjenta. Testowanie układów zabezpieczeń.
6. Metodologia obrazowania ultrasonograficznego, projekt ultrasonografu, rodzaje zobrazowań w ultrasonografii. Wykorzystanie ultrasonografu i pomiary ilościowe w diagnostyce dobrostanu płodu.
7. Interfejsy multimodalne. Alternatywne projekty urządzeń wejściowych. Zastosowania komunikacyjne człowiek-komputer dedykowane dla osób niepełnosprawnych.
8. Diagnostyka i wspomaganie słuchu. Podstawy konstrukcyjne audiometru. Standardowe i programowalne urządzenia dla słabo słyszących. Audiometria obiektywna na podstawie sygnałów wywołanych pnia mózgu (ABR).
9. Przetwarzanie sekwencji czasowych w długoczasowym zapisie EKG. Analiza zmienności rytmu serca, detekcja choroby niedokrwiennej na podstawie analizy odcinka ST, detekcja arytmii.
10. Przetwarzanie sygnału elektroencefalograficznego, diagnostyka padaczki. Przetwarzanie potencjałów wywołanych z pnia mózgu (ABR) i określanie progu słyszalności.
11. Polisomnografia i polikardiografia jako przykłady multimodalnych zapisów elektrodiagnostycznych. Pokaz różnych aspektów tego samego zjawiska fizjologicznego.
12. Diagnostyka mowy patologicznej. Wytwarzanie głosu przez człowieka, opisy patologii narządu mowy i artykulacji. Metody detekcji mowy patologicznej
13. Sztuczna nerka. Podstawy fizyczne i cel terapeutyczny dializy pozaustrojowej. Rodzaje i funkcjonowanie dializatorów, automatyka i zabezpieczenia aparatu sztucznej nerki.
14. Tomografia komputerowa, zasady fizyczne tomografii rentgenowskiej. Budowa i projekt tomografu, algorytmy rekonstrukcji obrazu, pomiary na obrazie. Ocena jakości obrazu tomograficznego.
15. Podstawowe pojęcia telemedycyny. Zasady archiwizowania, udostępniania i transmisji rekordów medycznych. Standaryzacja protokołów w telemedycynie (HL7 i DICOM). Aspekty telemedycyny mobilnej

Ćwiczenia laboratoryjne:

Zagadnienia :
1. Elektromiografia powierzchniowa
2. EMG – biofeedback i elektrostymulacja
3. Elektrookulografia
4. Fotopletyzmografia i pomiar pulsu
5. Symulacja procesu dializy
6. Ultrasonografia 1
7. Ultrasonografia 2
8. Pomiar impedancji ciała człowieka
9. EKG
10. Spirometria i badanie oddechu
11. Pomiar ciśnienia krwi i pulsoksymetria
12. EEG – biofeedback
Zajęcia laboratoryjne są prowadzone w formie czterech równoległych stanowisk wykonywane przez 4-osobowe (lub mniejsze), stałe zespoły studentów.
W ramach danego modułu, prowadzonego przez jedną z trzech prowadzących przez 4 tygodnie, każda grupa wykonuje 4 różne ćwiczenia. W danym terminie odbywają się równocześnie 4 różne ćwiczenia na odpowiadających im 4 różnych stanowiskach.
Należy wykonać wszystkie 12 ćwiczeń. Z usprawiedliwioną nieobecnością (od lekarza lub z Uczelni) można bez negatywnych konsekwencji odrobić dane ćwiczenie. Wszystkie osoby samowolnie zmieniające grupy lub odrabiające zajęcia bez usprawiedliwienia otrzymują ze sprawozdania – 0 punktów ( mają tylko możliwość otrzymania wówczas punktów z kartkówki).
Wymagania:
1. Z każdego ćwiczenia należy wykonać sprawozdanie (zgodnie z instrukcją) i oddać je na następnych zajęciach. Gotowe wzorce sprawozdań należy wypełnić ręcznie ew. wklejając rysunki, zdjęcia itp. Sprawozdania oceniane są w skali 0-5 punktów.
2. Na każdych zajęciach Prowadząca będzie sprawdzać przygotowanie studentów do danych zajęć w formie pisemnej kartkówki ocenianej w skali 0-10 punktów.
Z każdego ćwiczenia student otrzymuje 0-15 punktów. Sumarycznie więc można uzyskać 0-180 punktów. co przełoży się na ocenę zgodnie z Regulaminem studiów.

Ćwiczenia projektowe:

Zagadnienia:
1. Elektromiografia
2. Elektrokardiografia
3. Elektroencefalografia
4. Elektrookulografia
5. Rejestracja ruchu człowieka
6. Rejestracja nacisku stóp
7. Eyetracking
8. Biofeedback

Obecność na zajęciach jest obowiązkowa. Dopuszczalna jest jedna nieusprawiedliwiona nieobecność. Ocena końcowa z zajęć projektowych jest wystawiana na podstawie projektu, wykonanego i zaprezentowanego podczas zajęć. Wybór tematu projektu jest uzgadniany z osobą prowadzącą przedmiot. Projekty są przygotowywane w kilkuosobowych zespołach i przedstawiane w formie ustnej prezentacji na zajęciach.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 110 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 45 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 15 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych (33%), ocena projektów (33%), ocena z kolokwiów na wykładach (33%). Każda z ocen składowych musi być wyższa niż 2.0

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Umiejętność posługiwania sie literaturą medyczną w zakresie podstawowym, umiejętność pisania raportów i sprawozdań, umiejętności prezentacji, obsługa komputera, znajomość zagadnień informatycznych, znajomość podstaw elektroniki,

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

- Augustyniak P. “Elektroniczna aparatura medyczna”, Wydawnictwa AGH, 2016
- Bronzino J., “Biomedical engineering”.
- Tadeusiewicz R. “Wprowadzenie do inżynierii biomedycznej”
- Nałęcz T., “Inżynieria Biomedyczna”
- Blinowska KJ, Żygierewicz J. “Practical Biomeduical Signal Analysis using Matlab”. CRC Press, 2011

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Piotr Augustyniak, Grażyna Ślusarczyk Graph-based representation of behavior in detection and prediction of daily living activities Computers in Biology and Medicine, DOI: 10.1016/j.compbiomed.2 017.11.007 2017 IF=1,953
2. Tomasz Moszkowski, Daniel W. Kauff, Celine Wegner, Roman Ruff, Karin H. Somerlik-Fuchs, Thilo B. Krüger, Piotr Augustyniak, Klaus-Peter Hoffmann, Werner Kneist Extracorporeal Stimulation of Sacral Nerve Roots for Observation of Pelvic Autonomic Nerve Integrity: Description of a Novel Methodological Setup IEEE Trans. Biomed. Eng. DOI: 10.1109/TBME.2017.27.03951 2017 IF=2,720
3. Jaromir Przybyło, Eliasz Kańtoch, Miroslaw Jabloński, Piotr Augustyniak Distant measurement of plethysmographic signal in various lighting conditions using configurable frame-rate camera Metrology and Measurement Systems, 23(4), pp. 579-592 2016 IF=1,203
4. Piotr Augustyniak Remotely Programmable Architecture of a Multi-Purpose Physiological Recorder Microprocessors and Microsystems 46PA (2016) pp. 55-66 2016 IF=0,861
5. Piotr Augustyniak, Eliasz Kańtoch Turning Domestic Appliances Into a Sensor Network for Monitoring of Activities of Daily Living J. Med. Imaging Health Inf. 5, 2015, pp.1662-1667 2015 IF=0,562
6. Piotr Augustyniak, Magdalena Smoleń, Zbigniew Mikrut, Eliasz Kańtoch Seamless tracing of human behavior using complementary wearable and house-embedded sensors Sensors 2014 vol. 14 iss. 5, pp. 7831–7856 2014 IF=2,964
7. Piotr Augustyniak Ranking of ECG diagnostic parameters based on objective evaluation of human system interaction Experimental & Clinical Cardiology, 2014 vol. 20 iss. 7, pp. 1199–1207 2014 IF=0,758
8. Eliasz Kantoch, Piotr Augustyniak, Marek Markiewicz, Dominik Prusak Monitoring activities of daily living based on wearable wireless body sensor network 36th Annual International Conference of the IEEEEngineering-in-Medicine-and-Biology-Society 586-589 2014
9. Eliasz Kantoch, Piotr Augustyniak Technical verification and analysis of implementation of wearable sensors for providing telemedical services in home environment Journal of Critical Care vol. 28 iss. 6, pp: e27-e43 2013 IF=2,707
10. Eliasz Kańtoch, Piotr Augustyniak Body Area Network System Based on ECG, GPS and Movement Signals J. Med. Imaging Health Inf. 2, 2012, pp.76-79 2012 IF=0,562

Informacje dodatkowe:

Brak