SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Techniki pomiarów sygnałów bioelektrycznych - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Techniki pomiarów sygnałów bioelektrycznych
Kod przedmiotu 06.9-WM-IB-EiIwM-D-18_19
Wydział Wydział Mechaniczny
Kierunek Inżynieria biomedyczna
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów drugiego stopnia z tyt. magistra inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2022/2023
Informacje o przedmiocie
Semestr 2
Liczba punktów ECTS do zdobycia 4
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 15 1 9 0,6 Egzamin
Laboratorium 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

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

Wymagania wstępne

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

Zakres tematyczny

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.

Metody kształcenia

- wykład konwencjonalny,

- ćwiczenia laboratoryjne.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

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%

Literatura podstawowa

  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.).

Literatura uzupełniająca

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

Uwagi

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


Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Tomasz Klekiel, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 27-04-2022 15:38)