Проектування біотехнічних систем

Анотація навчальної дисципліни

Мета вивчення дисципліни: систематизованих знань про роль технічних засобів у медико-біологічних дослідженнях, про фізичні та фізіологічні засади реєстрації та дій фізичних полів на живий організм, про різні напрямки застосування приладів, апаратів, комплексів та систем у медико-біологічних дослідженнях, про влаштування найбільш часто застосовуваних у медико-біологічних дослідженнях. апаратів, комплексів та систем.

Практичне значення та використання отриманих знань: Розуміння основних відомостей  про особливості біотехнічних та медико-інженерних систем та показників, що їх характеризують. Вивчення класифікації та узагальненої структурної схеми біотехнічних систем, аналізу особливостей синтезу ергатичних та медичних біотехнічних систем. Відомості про функціональну ідентифікації біотехнічних систем на основі аналізу імпульсних, перехідних функцій. Розуміти  особливостей синтезу та функціонального призначення біотехнічних систем терапевтичного типу. Особливу увагу приділено біотехнічним системам електронейростимуляції і електроанальгезії. Наведено математичну модель збудження нервових структур в каналі впливу в системах електронейростімуляції.   

Результати навчання

РН1. Проектувати, конструювати вдосконалювати та застосовувати медикотехнічні та біоінженерні вироби, прилади, апарати і системи з дотриманням технічних вимог, а також супроводжувати їх експлуатацію. 
РН4. Розробляти, планувати, виконувати та обґрунтовувати інноваційні проекти біоінженерних об’єктів та систем медико-технічного призначення з урахуванням інженерних, медичних, правових, економічних, екологічних та соціальних аспектів, здійснювати їх інформаційне та методичне забезпечення.

Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. «Основні поняття та функціональні характеристики біотехнічних систем».
Лекція 2. «Особливості проектування біотехнічних систем різного призначення».
Лекція 3. «Загальні положення теорії ідентифікації ланок біотехнічних систем та методи оцінки параметрів моделі».
Лекція 4. «Загальний підхід до функціональної ідентифікації систем».
Лекція 5. « Методи функціональної ідентифікації систем, методика визначення функції передачі системи»
Лекція 6. «Методи ідентифікації системи».
Лекція 7. «Метод простору станів»
Лекція 8. «Компартментальне моделювання біологічної ланки біотехнічної системи»
Лекція 9. «Ідентифікація системи методом навчання».
Лекція 10. «Біотехнічні системи терапевтичного типу»
Лекція 11. «Біотехнічні системи терапевтичного типу»
Лекція 12. «Медичні діагностичні біотехнічні системи».
Лекція 13. «Медичні діагностичні біотехнічні системи»
Лекція 14. «Біотехнічні системи для функціональної діагностики, спорту та відпочинку»
Лекція 15. «Біотехнічні системи з тестовим впливом».

Практичні заняття
Практичне заняття № 1. «Основні властивості біотехнічних систем, їх направлення та застосування».
Мета заняття: закріпити знання отримані на лекції з основних властивостей біотехнічних систем та їхнього застосування.
Практичне заняття № 2. «Біонічні проблеми синтезу біотехнічних систем».
Мета заняття: навчитися основним поняття синтезу біотехнічних систем.
Практичне заняття № 3. «Загальні проблеми синтезу біотехнічних систем».
Мета заняття: отримати уявлення та більш детальніше розібрати моменти проблем синтезу біотехнічних систем.
Практичне заняття № 4. «Біотичні системи ергатичного типу».
Мета заняття: надати уявлення про біотичні системи ергатичного типу.
Практичне заняття № 5. «Ідентифікація  біологічного об’єкту як одна із частин біотехнічної системи».
Мета заняття:  отримати уявлення про ідентифікацію біологічної ланки біотехнічної системи.
Практичне заняття № 6. «Біотехнічні системи для електрокардіостимуляції».
Мета заняття: вміти аналізувати типові патологічні процеси та їх загальні закономірності розвитку в окремих органах і системах.
Практичне заняття № 7. «Біотехнічні системи заміщення втрачених функцій організму».
Мета заняття: отримати уявлення про фізіологічну та регенеративну регенерацію печінки, можливість використання гепатогенної стовбурової клітини в лікуванні захворювань печінки методами клітинної терапії.

Для заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. «Основні поняття та функціональні характеристики біотехнічних систем».
Лекція 2. «Особливості проектування біотехнічних систем різного призначення».

Практичні заняття
Практичне заняття № 1. «Основні властивості біотехнічних систем, їх направлення та застосування».
Мета заняття: закріпити знання отримані на лекції з основних властивостей біотехнічних систем та їхнього застосування.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

 Індивідуальна робота

Для денної форми здобуття освіти

Виконання практичних робіт та підготовка до екзамену протягом семестру.

Для заочної форми здобуття освіти

Контрольна робота
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 40 теоретичних питань у вигляді тесту. 
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.

 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні 
7-ми індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань №1-№6 – оцінюється по 7 балів; індивідуальне поточне завдання №7 – оцінюється у 8 балів. Разом – 50 балів;
двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів, разом – 50 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.

Для заочної форми здобуття освіти
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 60 балів. При її захисті студент може отримати до 40 балів, разом – 100 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.