Program studiów: Inżynieria biomedyczna dla obecnych studentów Wydziału ETI

Home

Dydaktyka

PROGRAM STUDIÓW:

Inżynieria biomedyczna dla obecnych studentów Wydziału ETI (rocznik 2007 i wcześniej).

PROGRAM SPECJALIZACJI SZCZEGÓŁOWEJ (u - uzupełniającej)

.	Przedmiot/semestr		L. godz. w tyg.	7 w ć l p	8 w ć l p	9 w ć l p	10 w ć l p
	Przedmioty specjalizacyjne
1.	Podstawy medycyny i biosygnały	u	3E	2 - 1 -
2.	Interfejsy i protokoły w akwizycji danych		3E	1 - 2 -
3.	Wymiana i składowanie danych multimedialnych	u	2	1 - 1 -
4.	Serwery aplikacji i usług		2	1 - 1 -
5.	Biopomiary		3E		2 - 1 -
6.	Hurtownie i eksploracja danych	u	2		1 - 1 -
7.	Grafika interaktywna i wizualizacja 3D	u	3E		1 - 2 -
8.	Metody projektowania eksperymentu		2		1 - 1 -
9.	Modelowanie systemów biomedycznych		2E		2 - - -
10.	Rekonstrukcje i analiza obrazów	u	3E			2 - 1 -
11.	Systemy diagnostyczne i terapeutyczne		3E			2 - 1 -
12.	Telemedycyna	u	3			1 - 2 -
13.	Wykład monograficzny		1			1 - - -
	Razem przedmioty specjalnościowe techniczna		32	10	12	10	-
	Projekt grupowy		8	0	4	4	0
	Seminarium dyplomowe		2				2
	Razem		42	10	16	14	2
	Konsultacje dyplomowe		26			10	16

E - egzamin

Podstawy medycyny i biosygnałów

Kierunek: Elektronika i telekomunikacja
Autor: Jerzy Wtorek
E

Lp.	Zagadnienie	Poziom				Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D
1.	Medycyna pojęcia podstawowe	X				1
2.	Organizm jako źródło informacji strukturalnej i funkcjonalnej	X				1
3.	Organizm jako zbiór układów: komórka, tkanka, organ	X				1
4.	Właściwości komórki: budowa, rozwój, modyfikacje	X				1
5.	Informacja genetyczna	X				1
6.	Komórka jako źródło sygnałów		X			1
7.	Rodzaje i właściwości tkanek	X				1
8.	Opis parametryczny właściwości tkanek		X			1
9.	Budowa i rola serca	X				1
10.	Opis parametryczny właściwości serca	X				1
11.	EKG - źródło informacji o sercu i jego stanie		X			1
12.	Stymulacja serca: zewnętrzne i implantowane stymulatory		X			1
13.	Sztuczne serce	X				1
14.	Układ krążenia	X				1
15.	Przepływ, ciśnienia, parametry naczyń		X			1
16.	Układ oddechowy	X				1
17.	Układ nerwowy	X				1
18.	Budowa komórek nerwowych i mózgu	X				1
19.	Ocena aktywności mózgu, EEG i techniki obrazowe	X				1
20.	Mapa kory mózgowej: kora wzrokowa, słuchowa, itp	X				1
21.	Umysł jako funkcja mózgu, obiektywizacja badań	X				1
22.	Zmysł wzroku: mechanizm widzenia	X				1
23.	Protezy wzroku: układy optyczne i detektory	X				1
24.	Zmysł słuchu: mechanizm słyszenia	X				1
25.	Protezy słuchu	X				1
26.	Inne zmysły i protezy	X				1
27.	Układ ruchowy	X				1
28.	Miografia	X				1
29.	Sterowanie z wykorzystaniem biosygnałów	X				1
30.	Układ płciowy, hormonalny i kontrola płodności	X				1

Interfejsy i protokoły w akwizycji danych

Kierunek: Elektronika i telekomunikacja
Autor: Piotr Jasiński
E

Lp.	Zagadnienie	Poziom				Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D
1.	Pojęcie interfejsu. Rodzaje interfejsów. Konfiguracje. Rodzaje tr ansmisji danych.	X				0,3
2.	Model warstwowy wymiany danych.	X				0,3
3.	Protokół komunikacji a interfejs.	X	X			0,3
4.	Podstawy programowania urządzeń we/wy w różnych systemach operacyj nych			X		1
5.	Interfejs szeregowy RS232. Budowa, działanie.	X	X			1
6.	Przykłady i programowanie w systemach Win32			X		1
7.	Przykłady i programowanie w systemie Linux			X		1
8.	Interfejsy pochodne od RS232 - RS423,485, przykłady zastosowań			X		1
9.	Interfejsy szeregowe USB FireWire		X			1
10.	Interfejs Centronics - omówienie, przykład programowania.			X		1
11.	I2C - budowa i działanie			X		1
12.	1-Wire, MicroWire i inne pikomagistrale			X		1
13.	Interfejsy bezprzewodowe - Irda i Bluetooth		X			1
14.	Protokoły wymiany danych: modbus, danbus			X		1
14.	Protokół CAN			X		1
15.	Metody zabezpieczania transmisji danych (CRC, kontrola błędów)	X		X		1
16.	Oprogramowanie do tworzenia aplikacji - LabView, LabWindows CVI			X		1

Wymiana i składowanie danych multimedialnych

Kierunek: Elektronika i telekomunikacja
Autor: Jacek Rumiński
E

Lp.	Zagadnienie	Poziom				Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D
1.	Multimedia i ich wymiana oraz składowanie - wprowadzenie	X				1
2.	Standardy wymiany danych multimedialnych JPEG2000, MPEG 1/2/4, H.X XX		X			1
3.	Standardy W3C wymiany danych multimedialnych (m.in. XML)			X		1
4.	Standardy wymiany danych medycznych: DICOM, HL7, EDIFACT, ebXML, i nne.			X		1
5.	Systemy PACS oraz systemy informacyjne w medycynie (m.in. HIS, DIS , RIS)	X				1
6.	Rola QoS w systemach wymiany danych medycznych		X			1
7.	Tworzenie serwerów usług składowania danych			X		1
8.	Tworzenie serwerów usług pobierania i wyszukiwania danych			X		1
9.	Organizacja i technologie archiwizacji danych.			X		1
10.	Archiwizatory i macierze dyskowe.	X				1
11.	Technologie sieciowe w budowaniu archiwów danych (m.in. NAS)	X				1
12.	Hybrydowe systemy archiwizacji		X			1
13.	Planowanie i wdrażanie procedur Disaster Recovery			X		1
14.	Metody zabezpieczania składowanych danych			X		1
15.	Systemy zasalania dla ciągłości pracy			X		1

Serwery aplikacji i usług

Kierunek: Elektronika i telekomunikacja
Autor: Jacek Rumiński

Lp.	Zagadnienie	Poziom					Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D	E
1.	Serwer-podstawowe definicje, typy i role serwerów,wymagania.		1				1
2.	Architektury serwerów. Podstawowe bloki funkcjonalne serwerów włas ności i wymagania			1			1
3.	Metody zabezpieczania serwerów			1			1
4.	Pomieszczenia serwerów. Podstawowe moduły funkcjonalne: klimatyzac ja, wentylacja, zasilanie.			1			1
5.	Usługi aplikacyjne we współczesnych systemach operacyjnych	1					1
6.	Serwery usług FTP/SSH/SFTP			1			1
7.	Serwery usług informacyjnych HTTP			1			1
8.	Serwery poczty elektronicznej SMTP, POP			1			1
9.	Zabezpieczenia usług (SSL, SHTTP, SMTP-AUTH)			1			1
10.	Zabezpieczenie usług: brama ogniowa i detekcja włamań			1			1
11.	Zabezpieczenie poczty elektronicznej (m.in. wirusy, spamy)			1			1
12.	Architektura serwerów aplikacji	1					1
13.	Serwery aplikacji J2EE			1			1
14.	Charakterystyka EJB			1			1
15.	Komponenty serwerów aplikacji i przegląd rozwiązań			1			1

Biopomiary

Kierunek: Elektronika i telekomunikacja
Autor: Mariusz Kaczmarek

Lp.	Zagadnienie	Poziom					Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D	E
1.	Klasyfikacja biosygnałów a biopomiary	X					1
2.	Pomiar potencjałów w komórce		X				1
3.	Pomiar prądów w komórce		X				1
4.	Pomiar EKG - pole odprowadzeń		X				1
5.	Standardowe EKG		X				1
6.	Niestandardowe EKG		X				1
7.	Parametryczna ocena EKG		X				1
8.	Pomiary EEG		X				1
9.	Pomiary niestandardowe EEG		X				1
10.	Parametryzacja EEG (analiza widmowa, itp)		X				1
11.	Elektromiografia		X				1
12.	Pomiary bioelektryczne		X				1
13.	Metody pomiaru przepływu		X				1
14.	Pomiar ciśnienia - metody inwazyjne i nieinwazyjne		X				1
15.	Pomiar ciśnienia w wybranych częściach ciała i narządach		X				1
16.	Optyczne metody spektralne		X				1
17.	Pulsoksymetria		X				1
18.	Analiza gazów wydechowych		X				1
19.	Metody rentgenowskie - generacja i detekcja promieniowania RTG		X				1
20.	Lampa RTG		X				1
21.	Detektory promieniowania RTG		X				1
22.	Rezonans MR - opis zjawiska		X				1
23.	Sekwencje pobudzające w NMR		X				1
24.	Budowa aparatu NMR		X				1
25.	Ultradźwiękowe metody pomiarowe		X				1
26.	Mechaniczne właściwości tkanek biologicznych		X				1
27.	Pomiary w genetyce		X				1
28.	Rozpoznanie sekwencji DNA		X				1
29.	Aplikacje i techniki pomiarów biometrycznych - założenia		X				1
30.	Aplikacje i techniki pomiarów biometrycznych - rozpoznawanie linii papilarnych, wzoru tę czówki oka.		X				1

Hurtownie i eksploracja danych

Kierunek:Elektronika i telekomunikacja
Autor: Jacek Rumiński

Lp.	Zagadnienie	Poziom					Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D	E
1.	Bazy danych a hurtownie - podstawowe pojęcia	X					1
2.	Hurtownie: modele danych		X				1
3.	Hurtownie: operacje na danych			X			1
4.	OLAP			X			1
5.	Przykłady systemów i rozwiązań	X					1
6.	Bazy danych dokumentów - XML		X				1
7.	Transformacje struktur i danych			X			1
8.	Wyszukiwanie danych			X			1
9.	Podstawy eksploracji danych - znaczenie i metody			X			1
10.	Przygotowanie danych		X				1
11.	Reguły asocjacyjne			X			1
12.	Drzewa decyzyjne i klasyfikacja danych			X			1
13.	Formułowanie wiedzy, filtracja i wizualizacja			X			1
14.	Przykłady systemów i aplikacji			X			1
15.	Wydobywanie informacji z danych multimedialnych. SQL/MM i MPEG7.	X					1

Grafika interaktywna i wizualizacja 3D

Kierunek: Elektronika i telekomunikacja
Autor: Mariusz Kaczmarek

Lp.	Zagadnienie	Poziom					Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D	E
1.	Wizualizacja naukowa a wizualizacja informacji - pojęcia podstawowe	X					0,5
2.	Pojęcia: grafika komputerowa a grafika interaktywna		X				0,5
3.	Reprezentacja i modelowanie obiektów 3D w pamięci komputera - podstawowe techniki		X				1
4.	Manipulowanie przestrzenią 3D: transformacje współrzędnych		X				1
5.	Modelowanie obiektów 3D w pamięci komputera, skanery 3D obiektów rzeczywistych		X				1
6.	Techniki obrazowania 3D w medycynie - Volume Rendering		X				1
7.	Techniki obrazowania 3D w medycynie		X				1
8.	Obiekty wielomodalne - techniki pozyskiwania danych		X				1
9.	Łączenie danych i porównywanie obrazów wielomodalnych		X				1
10.	Open GL - możliwości i ograniczenia		X				1
11.	Programowanie Open GL i API, dostępne biblioteki		X				1
12.	Języki prezentacji scen 3D		X				1
13.	Języki prezentacji scen 3D - VRML - wprowadzenie do programowania		X				1
14.	VRML a interakcja z użytkownikiem		X				1
15.	Programowanie Flash - wprowadzenie		X				1
16.	Nowe formaty wymiany informacji XML		X				1

Metody projektowania eksperymentu

Kierunek: Elektronika i telekomunikacja
Autor: Renata Kalicka

Lp.	Zagadnienie	Poziom					Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D	E
1.	Wstęp. Finalne cele eksperymentu: lepsze poznanie zjawiska, estymacja parametrów, predykc ja zachowania systemu.		X				1
2.	Nieliniowość systemów względem parametrów, względem pobudzenia. Przykłady		X				1
3.	Definicje jakościowego i ilościowego planowania eksperymentu.		X				1
4.	Jakościowe planowanie eksperymentu. Strukturalna identyfikowalność systemów. Przykład.			X			1
5.	Metody i narzędzia służące do jakościowego planowania eksperymentu. Przykład.			X			1
6.	Ilościowe planowanie eksperymentu. Zmienne eksperymentu. Znaczenie macierzy informacyjna Fishera.			X			1
7.	Kryteria optymalności eksperymentu: D, A, C i E-optymalność.		X				1
8.	Interpretacja, znaczenie praktyczne i złożoność numeryczna kryteriów D, A, C i E-optymaln ości.		X				1
9.	Zastosowanie metod ilościowego planowania eksperymentu. Optymalizacja schematu próbkowan ia SP.		X				1
10.	Zastosowanie metod ilościowego planowania eksperymentu. Optymalizacja pobudzenia u(t).< /td>		X				1
11.	Program OSSP. Przykładowe optymalizacje SP. Czas trwania eksperymentu a rozmieszczenie p róbek optymalnych.	X					1
12.	Optymalizacja u(t). Więzy i ograniczenia. Interpretacja.		X				1
13.	Program UOPT. Przykładowe optymalizacje.	X					1
14.	Wpływ dodatkowych ograniczeń sygnału pobudzającego na rozwiązanie optymalne		X				1
15.	Optymalna organizacja procesu pomiarowego		X				1

Modelowanie systemów biomedycznych

Kierunek:i Elektronika i telekomunikacja
Autor: Renata Kalicka

Lp.	Zagadnienie	Poziom					Liczba godzin
		wiedzy			umiejętności
		A	B	C	D	E
1.	Analiza systemów. Systemy inżynierskie a systemy biomedyczne.		X				1
2.	Uogólnione właściwości systemów biomedycznych. Biomedyczne analogii R, C i L (rezystywno ść, gromadzenie energii potencjalnej, gromadzenie energii kinetycznej).		X				1
3.	Modele o parametrach w postaci stałych rozłożonych i stałych skupionych. Przykłady.		X				1
5.	Matematyczny opis modeli badanych systemów. Modelowanie teoretyczne.			X			1
6.	Liniowość i nieliniowość procesów. Funkcja komplementarna, rozwiązanie szczególne. Przykł ad.			X			1
7.	Modelowanie empiryczne, krzywe dopasowujące: funkcje sklejane, samomodelowanie.		X				1
8.	Funkcja przenoszenia, całka splotowa.		X				1
9.	Metoda skończonych poziomów, metoda skończonych elementów.		X				1
10.	Kompartment. Opis matematyczny, właściwości.			X			1
11.	Kompartment. Liniowość, typy nieliniowości, systemy donor-controled i acceptor-controled .			X			1
12.	Systemy kompartmentowe. Uogólniony opis w kategoriach wejście-stan-wyjście.			X			1
13.	Systemy biomedyczne z otwartą i zamkniętą pętlą. Przykłady.						1
14.	Identyfikacja systemów oraz diagnoza i predykacja.		X				1
15.	Analiza systemów w dziedzinie czasu. Odpowiedz skokowa.		X				1
16.	Parametryczne i nieparametryczne metody identyfikacji.			X			1
17.	Konwolucja, estymacja metodą najmniejszych kwadratów.		X				1
18.	Estymacja z wykorzystaniem funkcji korelacji.		X				1
19.	Estymacja w dziedzinie częstotliwości.		X				1
20.	Techniki optymalizacji. Identyfikacja parametryczna modelu typu graybox.			X			1
21.	Potrzeba badań statystycznych. Dokładność pomiarów i dokładność estymat.		X				1
22.	Potrzeba badań statystycznych. Wybrane eksperymenty, tworzenie modeli			X			1
23.	Wybór najlepszego z alternatywnych modeli			X			1
24.	Kryteria jakości modelu: wariancja residuów, stopień uwarunkowania.			X			1
25.	Kryteria jakości modelu: kryterium Akaike. Przykłady.			X			1
26.	Identyfikacja modeli, analiza dokładności estymat, wnioski.			X			1
27.	Modelowanie wirtualnej rzeczywistości w medycynie. Środowisko wirtualne.	X					1
28.	Szkolenie operatorów, lokalna i zdalna chirurgia, terapia i diagnostyka.	X					1
29.	Środki techniczne komunikacji z rzeczywistością wirtualną: headmounted .displays, DataGl oves, Telepresence surgery.	X					1
30.	Symulacja procedur poprzedzających zabiegi operacyjne.	X					1

Rekonstrukcje i analiza obrazów