SylabUZ

Generate PDF for this page

Measurement Techniques for Bioelectrical Signals - course description

General information
Course name Measurement Techniques for Bioelectrical Signals
Course ID 06.9-WM-IB-EiIwM-D-18_19
Faculty Faculty of Mechanical Engineering
Field of study Biomedical Engineering
Education profile academic
Level of studies Second-cycle studies leading to MSc degree
Beginning semester winter term 2021/2022
Course information
Semester 2
ECTS credits to win 4
Course type obligatory
Teaching language polish
Author of syllabus
Classes forms
The class form Hours per semester (full-time) Hours per week (full-time) Hours per semester (part-time) Hours per week (part-time) Form of assignment
Lecture 15 1 9 0,6 Exam
Laboratory 30 2 18 1,2 Credit with grade

Aim of the course

Nabycie wiedzy o źródłach i parametrach sygnałów bioelektrycznych człowieka wykorzystywanych w diagnostyce medycznej. Poznanie technik pobierania, wzmacniania
i pomiaru biosygnałów człowieka.

Prerequisites

Ogólna wiedza z zakresu podstaw elektrotechniki, układów elektronicznych i metod pomiarowych.

Scope

Przedmiot obejmuje:

Wykład: Sygnały elektrofizjologiczne człowieka. Zjawiska elektrochemiczne w błonach komórkowych generujące potencjały czynnościowe: EKG, EEG, EMG, EOG, potencjały mózgowe wywołane stymulacją. Metody odprowadzania sygnałów ze skóry pacjenta. Parametry metrologiczne biopotencjałów: amplituda, widmo częstotliwościowe, impedancja zastępcza źródła sygnałów. Sygnały zakłócające zewnętrzne i wewnętrzne. Analogowy tor pomiarowy sygnałów bioelektrycznych. Dopasowanie wzmacniacza pomiarowego (przedwzmacniacza): kryterium bezstratnej transmisji sygnału, warunek symetrii i tłumienia sygnałów zakłócających współbieżnych, kompensacja pojemności kabli. Niskoszumowe przedwzmacniacze biomedyczne: wtórnik bipolarny i unipolarny. Wzmacniacz różnicowy prosty i DIDO: rezystancja i prąd wejściowy, współczynnik CMRR, szumy własne i regulacja wzmocnienia. Filtracja analogowa zakłóceń w torze pomiarowym za pomocą filtrów LP i HP. Filtracja cyfrowa: metody adaptacyjne, filtry rekurencyjne i sekwencyjne. Izolacja pacjenta przed porażeniami elektrycznymi. Wzmacniacze izolacyjne, rodzaje sprzęgów bezstykowych. Pomiar i rejestracja bioprądów: geneza powstawania, parametry, analogowe przetworniki i/u bierne i aktywne. Pomiar rezystywności skrośnej i powierzchniowej biomateriałów dielektrycznych.

Laboratorium: Badania niskoszumowych przedwzmacniaczy, wzmacniaczy różnicowych i izolacyjnych, filtrów aktywnych LP i HP za pomocą symulatorów sygnałów biomedycznych. Badania aktywnych i biernych przetworników i/u. Pomiar rezystywności powierzchniowej i skrośnej materiałów izolacyjnych stosowanych do wyrobu sprzętu medycznego i protez.

Teaching methods

- wykład konwencjonalny,

- ćwiczenia laboratoryjne.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

Wykład jest zaliczany na podstawie egzaminu.

Laboratorium zaliczane jest na ocenę (warunkiem zaliczenia jest wykonanie ćwiczeń przewidzianych w programie oraz uzyskanie pozytywnych ocen z wszystkich sprawozdań).

Składowe oceny końcowej:  wykład: 50% + laboratorium: 50%

Recommended reading

  1. Torbicz W. i in.: Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna. Tom 2: Biopomiary. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2001.
  2. Kłos Z.: Pomiary elektrometryczne. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2008.
  3. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa, 1996 (tłum. z niem.).
  4. Nadachowski M., Kulka Z.: Analogowe układy scalone. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1985.
  5. Watson J.: Elektronika. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2006 (tłum. z ang.).

Further reading

  1. Mayer-Waarden K.: Wprowadzenie do biologicznej i medycznej techniki pomiarowej. WNT, Warszawa, 1980.

Notes

Prawidłowa liczba godzin: Wykład (15/9), laboratorium(30/18). Zajęcia bez projektu.


Modified by dr hab. inż. Tomasz Klekiel, prof. UZ (last modification: 16-04-2021 12:48)