450-2013/02 – Snímače a senzory v biomedicíně (SSB)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity5
Garant předmětudoc. Ing. Martin Augustynek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Martin Augustynek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské, bakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
AUG011 doc. Ing. Martin Augustynek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti se v tomto předmětu seznamují s problematikou převodu biologických signálů a fyziologických projevů z lidského těla na elektrický signál. K této tématice nejprve zvládnou problematiku snímačů a senzorů používaných v lékařství.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Přednášky jsou rozděleny do několika problémových okruhů. V úvodu jsou uvedeny základní elektrické vlastnosti buňky, teorie dráždivosti, vedení vzruchu v tkáních, snímání biopotenciálů a také účinky vysokofrekvenčního proudu na buňku a tkáň. Další část je věnována elektrickým snímačům a elektrodám, které se používají ve vyšetřovacích přístrojích. Závěrem jsou probírány také základní způsoby záznamu průběhů bioelektrických veličin a signálů.

Povinná literatura:

M. Penhaker, Snímače a senzory v biomedicíně, 1. vyd. ed. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, 2013. J. Spišak, M. Imramovský, and M. Penhaker, Snímače a senzory v biomedicíně, 1. vyd. ed. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2007. TOGAWA, Tatsuo, Toshiyo TAMURA a P. ÅKE ÖBERG. Biomedical Sensors and Instruments. 2nd ed. Hoboken: CRC Press, 2011. ISBN 978-142-0090-796.

Doporučená literatura:

WANG, Ping a Qingjun. LIU. Biomedical sensors and measurement. Heidelberg: Springer, c2011. Advanced topics in science and technology in China. ISBN 978-364-2195-259.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: 10 laboratorních úloh Podmínky udělení zápočtu: dosažení minimálně 21 bodů z 40 možných V průběhu semestru absolvují studenti 10 laboratorních úloh, kterými se ověřuje průběžné studium a praktická připravenost. Odevzdání protokolu je podmínkou pro zahájení měření další úlohy. Bodové hodnocení laboratorní úlohy se skládá z hodnocení přípravy na úlohu a hodnocení protokolu. Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.

E-learning

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky nejsou na studenta kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Elektronika v lékařství Elektrické vlastnosti živých organizmů Elektrické vlastnosti buňky Dráždivost tkání elektrickými podněty Vedení vzruchu v tkáních Bipolární a unipolární snímání biopotenciálů Účinky elektrického proudu na živou tkáň Snímání bioelektrických veličin Snímače: Odporové, polovodičové, tenzometry, teplotní Snímače: fotoelektrické, indukční, kapacitní, piezoelektrické, Snímací elektrody Zesilovače elektrických biosignálů Záznam biologických veličin a potenciálů Vlastnosti některých biosignálů z hlediska požadavků na zapisovací systémy Laboratoře: Praktické cvičení v laboratořích a seznámení s laboratorním řádem. Bezpečnostní školení. Laboratorní úloha č.1 - Polovodičové senzory teploty. Laboratorní úloha č.2 - Polovodičová tlaková čidla. Laboratorní úloha č.3 - Snímače magnetického pole, využívající Hallova jevu. Konzultace k úlohám č.1-3. Laboratorní úloha č.4 - Monolitický akcelerometr Laboratorní úloha č.5 - Dynamické vlastnosti polovodičových snímačů optického záření. Laboratorní úloha č.6 - Bezkontaktní proudová čidla s Hallovou sondou. Konzultace k úlohám č.4-6. Laboratorní úloha č.7 - Polovodičový senzor teploty s pulsním šířkově modulovaným výstupním signálem. Laboratorní úloha č.8 - Polovodičové obrazové snímače. Laboratorní úloha č.9 - Fotoelektrické snímače polohy PSD. Laboratorní úloha č.10 - Volné téma Konzultace k úlohám 7-10 Projekty: Každý student dostane zadány v průběhu semestru jeden rozsáhlejší projekt, které zpracuje s využitím měřící a výpočetní techniky. Tvorba samostatného projektu č. 1. Návrh a realizace systému pro měření a vyhodnocení údajů ze snímačů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  21
        Zkouška Zkouška 60  30
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku