Введення у біомедичну інженерію

Мета – вивчення основ біомеханіки, фізичних і схемотехнічних принципів, а також фізіологічних параметрів організму, закладених у побудову сучасної медичної апаратури; самої апаратури; організації медичного обслуговування за допомогою телемедицини та інформаційних систем.

Завдання навчальної дисципліни: опанування широкого спектру знань основних біомеханічних характеристик тіла людини, сучасного стану розвитку медичного обладнання та принципів дії медичної апаратури а також, крім того, основ сучасних інформаційних технологій в медицині; розвинути мислення про динаміку рухів людини; навчити використовувати прості дослідження фізіологічних показників функцій та процесів в організмі; сприяти застосовуванню сучасних алгоритмів різноманітної обробки даних медичного призначення; виховати уміння застосовувати набуті знання у повсякденній професійній діяльності.

 
Основні результати навчання

Застосовувати знання основ математики, фізики та біофізики, біоінженерії, хімії, інженерної графіки, механіки, опору та міцності матеріалів, властивості газів і рідин, електроніки, інформатики, отримання та аналізу сигналів і зображень, автоматичного управління, системного аналізу та методів прийняття рішень на рівні, необхідному для вирішення задач біомедичної інженерії.

Уміти застосовувати знання у практичних ситуаціях. 

Знати проблеми біомедичної інженерії та можливості медичних комплексів і систем в медичній практиці.
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; КР – курсова робота; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.

 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Мета та завдання біомедичної інженерії. Біомеханичні характеристики тіла людини та її рухових дій.
ЛЗ 1. Вивчення лінійного руху точок біоланок на моделі. Вивчення криволінійного руху точок біоланок на моделі (залежність кутового прискорення від величини моменту зовнішньої сили).
СРС. К.
 
2 тиждень
Л2. Механічні властивості тіла людини. Біомеханічні аспекти швидкісних і силових якостей.
СРС. К.
 
3 тиждень
 
Л3. Основи біомеханічного контролю.
ЛЗ 2. Вивчення обертового руху тіла в процесі вільного падіння (обчислити момент інерції).
СРС. К.
 
4 тиждень
 
Л4. Електроніка і електронні прилади.
СРС. К.
 
5 тиждень
 
Л5. Фізіологічні показники. 
ЛЗ 3. Вивчення обертового руху тіла в процесі вільного падіння (оцінити середню силу в момент удару).
СРС. К.
 
6 тиждень
 
Л6. Діагностика роботи серця. 
СРС. К.
 
7 тиждень
 
Л7.  Діагностика кровообігу і дихальної системи. 
ЛЗ 4. Вивчення ультразвукової апаратури для ехоскопії (допплерівська ультразвукова діагностика).
СРС. К.
 
 
8 тиждень
Л8. Електрокардіографи. 
МКР1. СРС. К.
 
9 тиждень
 
Л9. Кардіостимулятори і дефібрилятори. 
ЛЗ 5. Непрямі методи вимірювання тиску крові (артеріальна осцилографія).
СРС. К.
 
10 тиждень
 
Л10. Непрямі і прямі методи вимірювання тиску крові.
СРС. К.
 
11 тиждень
 
Л11. Спірометри; респіратори; медична техніка.
ЛЗ 6. Електрокардіографія (аналоговий  та цифровий кардіомонітор).
СРС. К.
 
12 тиждень
 
Л12. Хірургічна техніка; терапевтичне обладнання.
СРС. К.
 
13 тиждень
 
Л13. Медичне лабораторне і рентгенівське обладнання.
Л3 7. Рентгенографія. Рентгенівська трубка. Принцип дії та її використання в медичній діагностиці.
СРС. К.
 
14 тиждень
 
Л14. Основи телемедицини. 
СРС. К.
 
15 тиждень
 
Л15. Інформаційні технології в біомедичній інженерії. 
ЛЗ 8. Основні поняття та цілі телемедицини. Основні задачі та функції систем оперативної транзакційної обробки даних (OLTP), оперативної аналітичної обробки даних (OLAP) та інтелектуального аналізу даних (DM).
МКР2.
СРС. К.
 
 
 
 
 
 
Індивідуальна робота
 
Виконується КР. 
 
Мета КР:
 
набуття загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, поглиблення теоретичних знань по одному із підрозділів тем «Інформаційні технології в біомедичній інженерії і основи телемедицини», а також придбання практичних навичок для вивчення біомеханіки людини – розрахунок біомеханічних характеристики тіла людини на власному прикладі.
 
1–7 тижні
 
Отримання завдання. Розрахунок біомеханічних характеристики тіла людини на власному прикладі. Виконання літературного пошуку та підготовка реферату по одному із підрозділів теми «Інформаційні технології в біомедичній інженерії і основи телемедицини».
 
8–14 тижні
 
Написання реферату по одному із підрозділів теми «Інформаційні технології в біомедичній інженерії і основи телемедицини». Оформлення курсової роботи.
 
15 тиждень
 
Захист роботи.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 89 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 15 години;
2) підготовка до лабораторних занять – 14 годин;
3) виконання КР – 30 годин;
4) підготовка до екзамену – 30 годин.
 
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи, 15 лабораторних робот і курсову роботу.
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (2 запитання). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 6 балами. Правильне розв’язання практичного питання оцінюється в 6 балів.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
 
ЛЗ 1-8. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 7 тиждень.
КР (ч.1). Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 8 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
 
ЛЗ 9-15. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 15 тиждень.
КР (ч.2). Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання та захист – 14–15 тижні. 
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (2 запитання). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів. 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзаменів організується за встановленим відділом аспірантури розкладом.

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим Інститутом медичної інженерії розкладом.

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Під час розв’язання задач на МКР та екзамені дозволяється користуватися довідниками.