Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Transkrypt

1 WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI Zał. nr 4 do ZW 33/01 KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim SEMINARIUM DYPLOMOWE Nazwa w języku angielskim DIPLOMA SEMINAR Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): Elektronika Medyczna, Optyka Biomedyczna Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu FTP00900S Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) *niepotrzebne skreślić 1 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Student ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie, pogłębioną wiedzę w zakresie swojej specjalności. Ma zaliczone kursy poprzedzające z deficytem punktowym nie większym niż ustalona w regulaminie wartość progowa.. Student ma ugruntowane umiejętności w zakresie swojej specjalności, w tym umiejętności o charakterze inżynierskim. 3. Student jest przygotowany do samodzielnej pracy. \ CELE PRZEDMIOTU C1. Nabycie umiejętności dyskusji nad problemami z zakresu specjalności w zakresie inżynierii biomedycznej, w tym z wykorzystaniem źródeł literaturowych w językach obcych. C Pogłębienie umiejętności w zakresie prezentacji własnych osiągnięć. C3. Poszerzenie wiedzy w zakresie specjalności. C4. Pogłębienie kompetencji społecznych w zakresie współpracy z grupą i poczuciu swej wartości. 1

2 PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 ma wiedzę o trendach rozwojowych w zakresie specjalności w inżynierii biomedycznej PEK_W0 ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę ogólną w zakresie inżynierii biomedycznej Z zakresu umiejętności: PEK_U01 ma umiejętność przedstawienia zagadnienia z zakresu inżynierii biomedycznej PEK_U0 potrafi pozyskać i właściwie zintegrować potrzebne informacje z różnych źródeł z zakresu inżynierii biomedycznej PEK_U03 potrafi brać udział w dyskusji, poprawnie formułować opinie, potrafi przedstawić prezentacje wyników prac własnych Z zakresu kompetencji społecznych: PEK_K01 potrafi precyzyjnie formułować pytania w celu pogłębienia wiedzy PEK_K0 docenia i stosuje zasady etyczne w zakresie działalności intelektualnej PEK_K03 potrafi formułować opinie na tematy związane z inżynieria biomedyczną PEK_K04 ma świadomość roli społecznej i zawodowej absolwenta Politechniki Wrocławskiej TREŚCI PROGRAMOWE Wy1 Wy Wy3 Wy4 Wy5. Suma godzin Forma zajęć - wykład Liczba godzin Ćw1 Ćw Ćw3 Ćw4.. Suma godzin Forma zajęć - ćwiczenia Liczba godzin La1 La La3 La4 Forma zajęć - laboratorium Liczba godzin

3 La5 Suma godzin Pr1 Pr Pr3 Pr4 Suma godzin Forma zajęć - projekt Liczba godzin Se1- Se15 Forma zajęć - seminarium Prezentacje opracowań własnych studentów dotyczących aktualnych osiągnięć naukowych w dziedzinie inżynierii biomedycznej w zakresie wybranej specjalności. Prezentacje osiągnięć własnych studentów w zakresie opracowywanych zagadnień z pracy dyplomowej. Liczba godzin 30 Suma godzin 30 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1. Komputer i oprogramowanie do prezentacji multimedialnych. N. Dyskusja dotycząca przedstawianych tematów N3. Indywidualne autorskie prezentacje tematów z inżynierii biomedycznej OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny (F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) Numer efektu kształcenia Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia F1 PEK_W01 1. Oceny z prezentacji. Oceny aktywności w dyskusji 3. Ocena stopnia zaangażowania w pracę grupy. F F3 P = F1 3

4 LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] [] LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [1] [] OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) 4

5 MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Seminarium Dyplomowe Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna I SPECJALNOŚCI Elektronika Medyczna, Optyka Biomedyczna Przedmiotowy efekt kształcenia Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy)** Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego*** PEK_W01 (wiedza) KIBM_W0 C3 Se1-Se15 N1 N PEK_W0 KIBM_W0 C3 Se1-Se15 N1 N3 PEK_U01 KIBM_U01 C1, C Se1-Se15 N1 N3 (umiejętności) PEK_U0 KIBM_U0 C1, C Se1-Se15 N1 N3 PEK_U03 KIBM_U03 C1, C Se1-Se15 N1 N3 PEK_K01 KIBM_K01 C1, C, C4 Se1-Se15 N N3 (kompetencje) PEK_K0 KIBM_K0 C1, C, C4 Se1-Se15 N N3 PEK_K03 KIBM_K05 C1, C, C4 Se1-Se15 N N3 PEK_K04 KIBM_K06 C1, C, C4 Se1-Se15 N N3 ** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - z tabeli powyżej

6 Zał. nr 4 do ZW 33/01 WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim TELEDIAGNOSTYKA I TELEMEDYCYNA Nazwa w języku angielskim TELEDIAGNOSIS AND TELEMEDICINE Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): ELEKTRONIKA MEDYCZNA, OPTYKA BIOMEDYCZNA Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu ETP900W, ETP900P Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 1 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) *niepotrzebne skreślić 0,8 0,7 1 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI Brak wymagań wstępnych \ CELE PRZEDMIOTU C1 nabycie podstawowej wiedzy na temat możliwości funkcjonalnych i zasad budowy systemów telemedycznych C zdobycie umiejętności doboru struktur systemów telemedycznych dla wybranych zastosowań C3 przedstawienie praktycznych przykładów funkcjonujących systemów telemedycznych C4 przedstawienie podstawowych informacji na temat systemów zdalnego diagnozowania pacjentów 1

7 PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 - Posiada ogólną wiedzę z zakresu zastosowań informatyki w medycynie, PEK_W0- zna typy systemów telemedycznych i możliwości ich stosowania w konkretnych rozwiązaniach praktycznych PEK_W03- posiada wiedzę w zakresie możliwości wykorzystywania różnych rozwiązań sieciowych w telemedycynie PEK_W04 - zna wymagania stawiane systemom telemedycznym oraz techniki wspomagające zarządzanie jednostkami służby zdrowia PEK_W05 posiada wiedzę na temat systemów tele-diagnostycznych, systemów teleterapeutycznych i monitorujących pacjentów (zdalnie) PEK_W06 posiada wiedzę dotyczącą systemów do telekonsultacji i telekonferencji medycznych PEK_W07 ma wiedzę z zakresu funkcjonalności internetu medycznego PEK_W08 zna protokoły komunikacyjne stosowane w systemach telemedycznych Z zakresu umiejętności: PEK_U01- umie zdefiniować wymagania funkcjonalne systemów telemedycznych dla wybranych zastosowań praktycznych PEK_U0 umie zaproponować strukturę systemu telemedycznego dla pozyskanych wymagań uzytkownika PEK_U03 umie przedstawić możliwości modyfikacji istniejących systemów TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Wy1 Cele, zadania i zastosowania telemedycyny, podstawowe pojęcia 1 Wy Rodzaje systemów telemedycznych Wy3 Technologie sieci komputerowych w systemach telemedycznych Wy4 Systemy telemedyczne wspomagające diagnozowanie pacjentów 1 Wy5 Systemy telemedyczne wspomagające leczenie pacjentów 1 Wy6 Systemy telemedyczne wspomagające minitorowanie pacjentów Wy7 Systemy telekonsultacyjne w medycynie 1 Wy8 Systemy telekonferencyjne w zastosowaniach medycznych 1 Wy9 Komputerowa analiza danych w systemach telemedycznych Wy10 Internet medyczny 1 Wy11 Protokoły komunikacyjne w systemach telemedycznych 1 Liczba godzin

8 Suma godzin 15 Pr1 Forma zajęć - projekt Przygotowanie i wykonanie projektu logicznego dla systemu telemedycznego o zadanej funkcjonalności z uwzględnieniem 15 technologii sieci komputerowych, konfiguracji sprzętowej i funkcjonalności Suma godzin 15 Liczba godzin STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE Wykład: N1.wykład informacyjny, N.prezentacja multimedialna, Projekt: N3.konsultacje N4.prezentacja projektu N5.raport z realizacji projektu OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny (F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) Numer efektu kształcenia Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia F1 PEK_W01-PEK_W08 Egzamin pisemno-ustny F PEK_U01 PEK_U03 Ocena projektu P = 0.8 x F1 + 0, x F LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] Coiera Enrico, Guide to Medical Informatics, the Internet and Telemedicine, Arnold Edi., 1997, []Telemedicine: Theory and Practice, Bashshur R. [ed.], Charles C. Thomas Pub., Nałęcz M.[red], Problemy Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej, tom V: Informatyka Medyczna, WKŁ, Warszawa 1990, [3] Fong B., Fong A., Li C., Telemedicine Technologies, Information Technologies in Medicine and Telehealth, Wiley, 010 LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [1] Reid J., A Telemedicine Primer: Understanding the Issues, Innowative Medical Communications,

9 OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) Dr inż. Edward Puchała, 4

10 MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU TELEDIAGNOSTYKA I TELEMEDYCYNA Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA I SPECJALNOŚCI.. Przedmiotowy efekt kształcenia Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy)** Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego*** PEK_W01-W08 KIBM_W13 C1,C Wy1-Wy11 N1,N PEK_U01 U03 KIBM_U01, C3 Pr1 N3,N4,N5 KIBM_U14 ** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - z tabeli powyżej

11 WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI Zał. nr 4 do ZW 33/01 KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim: DIAGNOSTYKA OBRAZOWA Nazwa w języku angielskim: DIAGNOSTIC IMAGING Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): Elektronika Medyczna, Optyka Biomedyczna Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu ETP 00901W, ETP 00901L, ETP 00901P Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium zaliczenie na zaliczenie na Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 1 1 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) *niepotrzebne skreślić 1 1 0,7 0,7 0,7 zaliczenie na WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Zaliczenie kursu: Algebra z geometrią analityczną A (wykład kurs MAP001140W). Zaliczenie kursu: Algebra z geometrią analityczną A (ćwiczenia kurs MAP001140C) CELE PRZEDMIOTU C1 Uzyskanie wiedzy obejmującej kluczowe zagadnienia z zakresu metod cyfrowego przetwarzania i analizy obrazów. C Nabycie umiejętności praktycznego stosowania prostych i złożonych metod przetwarzania obrazów cyfrowych. C3 Nabycie umiejętności praktycznego stosowania narzędzi informatycznych do przetwarzania i analizy obrazów medycznych. 1

12 PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę obejmującą najważniejsze zagadnienia z zakresu przetwarzania i analizy obrazów cyfrowych,. Zna kluczowe metody przetwarzania i analizy obrazów cyfrowych, jak również wybrane metody poprawy jakości danych cyfrowych oraz pozyskiwania informacji o charakterze biomedycznym. Z zakresu umiejętności: PEK_U01 Potrafi ocenić przydatność i poprawnie dobrać metody i narzędzia informatyczne do przetwarzania i analizy danych cyfrowych. PEK_U0 Umie zastosować w praktyce metody obróbki cyfrowej do poprawy jakości danych cyfrowych oraz pozyskiwania określonych informacji. PEK_U03 Potrafi stosować w praktyce informatyczne narzędzia do obróbki i analizy obrazów w realizacji zadań z zakresu inżynierii biomedycznej. Potrafi poprawnie analizować i interpretować wyniki pomiarowe. Z zakresu kompetencji społecznych: PEK_K01 Potrafi pracować zespołowo, ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz wykazuje gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole jak również ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadanie. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Liczba godzin Wy1 Wprowadzenie. Podstawowe pojęcia z zakresu przetwarzania obrazów. Obraz oraz jego dyskretna struktura. Omówienie warunków zaliczenia przedmiotu. Wy Percepcja informacji wizualnej. Wy3 Obraz binarny, obrazy w skali szarości, obrazy barwne. Modele barw. Wy4 Przekształcenia bezkontekstowe obrazów Wy5 Przekształcenia morfologiczne obrazów Wy6 Filtracja obrazu Wy7 Wybrane transformacje obrazu Wy8 Kolokwium zaliczeniowe 1 Suma godzin 15 Forma zajęć - laboratorium Liczba godzin La1 Plan, cele oraz zasady zaliczenia laboratorium. 1 La Wprowadzenie do środowiska przetwarzania obrazu. Podstawy przetwarzania obrazów. La3 Podstawowe przekształcenia obrazu: liniowe, nieliniowe, geometryczne. La4 Operacje na dwóch obrazach La5 Przekształcenia morfologiczne obrazu La6 Filtracja obrazu La7 Transformacje obrazu La8 Usuwanie tła i segmentacja. Zaliczenie Suma godzin 15

13 Forma zajęć - projekt Liczba godzin Pr1 Plan, cele oraz zasady zaliczenia projektu. Podział studentów na dwuosobowe grupy projektowe. 1 Pr Projekt nr 1: Obróbka i analiza obrazów mikroskopowych komórek - omówienie celu, zasad i stosowanych narzędzi informatycznych. Praca samodzielna. Pr3 Weryfikacja postępów oraz praca samodzielna nad projektem pierwszym. Pr4 Zakończenie projektu pierwszego. Omówienie wyników poszczególnych projektów. Pr5 Projekt nr : Cyfrowe przetwarzanie i analiza zmian patologicznych, uwidocznionych na obrazach pozyskanych przy pomocy różnych metod diagnostycznych stosowanych w medycynie - omówienie celu, zasad i stosowanych narzędzi informatycznych. Praca samodzielna. Pr6 Weryfikacja postępów oraz praca samodzielna nad projektem drugim. Pr7 Zakończenie projektu drugiego. Omówienie wyników poszczególnych projektów. Pr8 Krótkie prezentacje multimedialne wybranych projektów. Zaliczenie. Suma godzin 15 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 Wykład multimedialny N Praca z oprogramowaniem N3 Prezentacja komputerowa N4 Konsultacje N5 Pisemne opracowanie sprawozdania/raportu OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) Numer efektu kształcenia Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia F1 PEK_W01 Kolokwium zaliczeniowe na ocenę F PEK_U01 1. Wykonanie zadań przewidzianych w PEK_U0 instrukcjach roboczych. F3 PEK_U03 PEK_K01 P1 wykład ocena z kolokwium zaliczeniowego. Przygotowanie sprawozdań z zadań Wykonanie projektów nr 1 i w grupach dwuosobowych.. Indywidualne opracowanie raportów z projektów cząstkowych. 3. Przygotowanie prezentacji multimedialnej fakultatywnie. P laboratorium ocena średnia z czterech najwyżej ocenionych sprawozdań, zaokrąglona w dół P3 projekt ocena średnia z projektów cząstkowych, zaokrąglona w dół. Ocena końcowa może zostać podniesiona o 0,5 stopnia po przygotowaniu przez studenta prezentacji multimedialnej. 3

14 LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] Bankman I. (ed.), Handbook of medical image processing and analysis, Academic Press, San Diego, 008 [] Birkfellner W., Applied medical image processing: A basic course, CRC Press, Boca Raton, 010 [3] Cytowski J., Gielecki J., Gola A., Cyfrowe przetwarzanie obrazów medycznych, EXIT, Warszawa, 008 [4] Malina W., Ablameyko S., Pawlak W., Podstawy cyfrowego przetwarzania obrazów, EXIT, Warszawa, 00 [5] Malina W., Smiatacz M., Cyfrowe przetwarzanie obrazów, EXIT, Warszawa, 008 [6] Rangayyan R.M., Biomedical image analysis, CRC Press, Boca Raton, 005 [7] Wróbel Z., Koprowski R., Praktyka przetwarzania obrazów z zadaniami w programie Matlab, EXIT, Warszawa, 008 LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [1] Gonzalez R.C., Woods R.E., Digital image processing, Prentice Hall, New Jersey, 007 [] Jan J., Medical image processing, reconstruction and restoration: concepts and methods, CRC Press, Boca Raton, 006 [3] Semmlow J.L., Biosignal and medical image processing, CRC Press, boca Raton, 008 [4] Tadeusiewicz R., Flasiński M., Rozpoznawanie obrazów, PWN, Warszawa 1991 [5] Tadeusiewicz R., Kohorda P., Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów, Wyd. Fundacji Postępu Telekomunikacji, Kraków, 1997 [6] Wróbel Z., Koprowski R., Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab, EXIT, Warszawa, 004 OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) Joanna Bauer-Matuła joanna.bauer@pwr.wroc.pl 4

15 Przedmiotowy efekt kształcenia MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Diagnostyka obrazowa Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna I SPECJALNOŚCI Elektronika medyczna, Optyka Biomedyczna Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy)** Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego*** PEK_W01 KIBM_W04 C1 Wy1 Wy8 N1, N (wiedza) PEK_U01 KIBM_U08 C La1 La8 N, N4 (umiejętności) PEK_U0 KIBM_U08 C La1 La8 N, N4, N5 Pr1 Pr8 PEK_U03 KIBM_U04 C3 Pr1 Pr8 N N5 PEK_K01 (kompetencje) KIBM_K03 C3 Pr1 Pr8 N, N4 ** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - z tabeli powyżej

16 Zał. nr 4 do ZW 33/01 WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim : SPEKTROSKOPIA EPR I NMR, ZASTOSOWANIE W BIOLOGII I MEDYCYNIE Nazwa w języku angielskim: EPR AND NMR SPECTROSCOPY, APPLICATION IN BIOLOGY AND MEDICINE Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): OPTYKA BIOMEDYCZNA Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu ETP00904W, ETP00904L, ETP00904P Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Liczba punktów ECTS w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) 0,6 0,7 0,7 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Zaliczony kurs: Fizykochemia materiałów: CHP001004W+C. Zaliczony kurs: Fizykochemiczne metody pomiarowe: CHP00001W+L \ CELE PRZEDMIOTU C1. Uzyskanie podstawowej wiedzy na temat: technik spektroskopowych ze szczególnym uwzględnieniem technik impulsowych, informacji zawartych w widmach NMR i EPR, podstaw obrazowania i zastosowania tych technik w diagnostyce medycznej C. Potrafi wykonać proste pomiary za pomocą spektrometru EPR C3 Potrafi wykonać proste pomiary za pomocą spektrometru NMR C4 Potrafi opracować uzyskane widma i określić właściwości fizykochemiczne badanego materiału C5 Rozumie przebieg eksperymentów, w których zastosowano spektroskopię EPR lub NMR C6 potrafi czytać i ustnie lub pisemnie referować literaturę przedstawiającą badania z zastosowaniem obu technik 1 1

17 *niepotrzebne skreślić PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA I. Z zakresu wiedzy: PEK_W01 ma pogłębioną i poszerzoną wiedzę w zakresie spektroskopii w szczególności spektroskopii EPR i MMR, PEK_W0 -ma pogłębioną wiedzę w zakresie metod badania biomateriałów i tkanek PEK_W03- ma pogłębioną wiedzę w zakresie diagnostyki obrazowej. Z zakresu umiejętności: PEK_U01 - potrafi zrozumieć opis eksperymentów opartych na omawianych technikach. PEK_U0- potrafi wykorzystać metody eksperymentalne do rozwiązywania prostych problemów badawczych 3 Z zakresu kompetencji społecznych: PEK_K01 - potrafi pracować zespołowo TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Liczba godzin Wy1 Warunki zaliczenia, zapoznanie się z programem, literatura, Właściwości magnetyczne materii Wy Efekt Zeemana, spektroskopia EPR, NMR Wy3 Parametry widmowe, sposoby ich wyznaczania Wy4 Wolne rodniki, znaczniki spinowe, obrazowanie EPR Wy5 Procesy relaksacyjne, Echo spinowe, metody impulsowe Wy6 Spektroskopia NMR, przykłady widm i informacje uzyskiwane przy pomocy tej techniki Wy7 Podstawy obrazowania, techniki obrazowania Wy8 Przykłady zastosowań 1 Suma godzin 15 P1 P Forma zajęć - projekt 1) Zapoznanie studentów z zasadami i warunkami zaliczenia kursu. a) Przedstawienie terminu konsultacji. b) Określenie dopuszczalnej ilości nieobecności (1 zajęcia). Zaprezentowanie przebiegu kursu ) Projekt nr 1 Podstawowe parametry widm EPR. a) Wstęp teoretyczny podstawowe informacje i parametry charakteryzujące widma. b) Praca samodzielna i) Rozdanie przykładowych widm. ii) Określenie zadań do wykonania (wartości pól rezonansowych, Liczba godzin 1

18 P3 P4 P5 P6 czynnika g, szerokości krzywych rezonansowych, amplitudy, kształty linii rezonansowych). 3) Projekt nr Datowanie i dozymetria w spektroskopii EPR a) Wstęp teoretyczny podstawy datowania i dozymetrii w spektroskopii EPR. b) Praca samodzielna i) Rozdanie przykładowych widm i wykresów. ii) Określenie zadań do wykonania analiza, wykreślanie krzywych pozwalających określić dawki geologiczne, analiza porównawcza materiałów, określanie dawki napromieniowana. 4) Projekt nr 3 Widma znaczników spinowych a) Wstęp teoretyczny podstawowe informacje i parametry wyznaczone z widm znaczników spinowych. b) Praca samodzielna i) Rozdanie przykładowych widm ii) Określenie zadań do wykonania wyznaczanie czasów korelacji rotacyjnej, parametru uporządkowania, analiza wpływu budowy cząsteczki znacznika, temperatury, ph i polarności środowiska. 5) Projekt nr 4 Detekcja wolnych rodników i metoda pułapkowania spinowego a) Wstęp teoretyczny podstawy pułapkowania spinowego b) Praca samodzielna i) Rozdanie przykładowych widm i wyników badań ii) Określenie zadań do wykonania analiza widm wolnych rodników i ich wpływu na wyniki, widm pułapek spinowych, związku z oksymetrią EPR. 6) Projekt nr 5 Spektroskopia NMR, jądrowy efekt Overhausera a) Wstęp teoretyczny podstawowe informacje i parametry wyznaczenie z widm NMR, podstawy jądrowego efektu Overhausera. b) Praca samodzielna i) Rozdanie przykładowych widm i wyników badań. ii) Określenie zadań do wykonania wyznaczenie przesunięć chemicznych, stałych sprzężenia spinowo-spinowego, analiza zmian współczynnik wzmocnienia NOE Całkowita ilość godzin 15 La1 Forma zajęć - Laboratorium Liczba godzin Omówienie budowy spektrometru EPR, powstawania, prowadzenia i oddziaływania promieniowania mikrofalowego, modulacji i detekcji 3 3 3

19 La sygnału. Omówienie równania warunku rezonansu, strojenie EPRu, warunków rejestracji parametry. Badanie materiałów pochodzenia nieorganicznego/mineralnego (TCNQ, CuSO 4 i miedzi poflotacyjnej) rejestracja widm przy różnych parametrach i obserwacja zmian z nimi związanych. Parametry wyznaczane z widm Badanie materiałów pochodzenia organicznego wykazywanie różnic w widmach związanych z wpływem różnych czynników: Kawa: różni producenci, sposoby wytwarzania, przechowywania itd. Herbata: różne rodzaje, marki itd. Papier: gazetowy z różnych gazet: moczony wystawiony na światło i trzymany w cieniu oraz suchy trzymany na słońcu i w cieniu; ze starych książek 3 La3 La4 La5 Metoda znaczników spinowych omówienie metody i możliwości jej wykorzystania. W zależności od dostępności materiałów: Pomiar płynności/mikrolepkości dwuwarstwy lipidowej erytrocytów i wpływ różnych czynników (np. glutaraldehyd) Osocze zmiany lepkości pod wpływem np. temperatury, porównanie z widmami znaczników w innym ośrodku Można też inne np. koncentrat płytek Symulacja widm EPR Symulowanie widm EPR przy zadanych parametrach: liczba ekwiwalentnych jąder wartości stałej rozszczepienia nadsubtelnego spin jądrowy oddziaływujących jąder oraz ich ilość Przewidywanie i omówienie struktury/kształtu otrzymanych widm. Odwracanie widma, wygładzanie, mnożenie/dzielenie, przesuwanie w pionie, obcinanie, wyznaczenie maksimum i minimum, pochodna, całka. Liczenie: - intensywności widma, - szerokości połówkowej, - B 0 - współczynnika g z warunku rezonansu - rozszczepienie nadsubtelne - czas korelacji i parametr uporządkowania Na koniec prezentacja w grupach wstęp dotyczący przedmiotu badania, omówienie i analiza uzyskanych widm, przedstawienie wniosków całkowita

20 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 Tablica i pisak wykład prowadzony metodą tradycyjną N Elementy prezentacji multimedialnej ilustrujące zagadnienia omawiane w czasie wykładu N3 Komputer i oprogramowanie N4 W pełni wyposażone laboratorium EPR N5 W pełni wyposażone laboratorium NMR (Wydział Chemiczny PWr) N6 Samodzielne opracowania zadanych tematów do dyskusji N7 Dyskusja określonych problemów N8 Konsultacje OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny (F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) F1 P1=F1 F F3 P=F+F4 F5 F6 P3=F5+F6 Numer efektu kształcenia PEK_W01 PEK_W0 PEK_W03 PEK_U01 PEK_U08 PEK_U01 PEK_U0 PEK_U01 PEK_U0 PEK_U01 PEK_U0 PEK_U01 PEK_U0 Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia Odpowiedzi ustne Odpowiedzi ustne Przedstawiony wykonany projekt Aktywność w czasie zajęć Projekt Sprawozdania z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych Zreferowanie ustne z wykonanych pomiarów Laboratorium 5 5

21 LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] Biofizyka. Wybrane zagadnienia wraz z ćwiczeniami, red. Z. Jóźwiak, G. Bartosz, PWN 005 [] J. Tritt-Goc, Wprowadzenie do tomografii magnetyczno-rezonansowej, Poznań 003 LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [1] K. H. Hausser, H. R. Kalbitzer, NMR w biologii i medycynie, UAM, Poznań 003 OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) Dr hab. Małgorzata Komorowska malgorzata.komorowska@pwr.wroc.pl 6 6

22 MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Spektroskopia EPR i NMR, zastosowanie w biologii i medycynie Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna I SPECJALNOŚCI Optyka Biomedyczna Przedmiotowy efekt kształcenia Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy) Cele przedmiotu** Treści programowe** Numer narzędzia dydaktycznego** PEK_W01 KIBM_W13_SOBI KIBM_W04 C1 C5 C6 PEK_W0 KIBM_W1_SOBI C1 C5 C6 PEK_W03 PEK_U01 PEK_U0 KIBM_W1_SOBI KIBM_W04 KIBM_U01 KIBM_U09 KIBM_U14_SOBI KIBM_U18_SOBI KIBM_U0 KIBM_U04 KIBM_U09 KIBM_U14_SOBI KIBM_U18_SOBI C1 C5 C6 C C3 C4 C5 C6 C C3 C4 C5 C6 PEK_K01 KIBM _K0 C C3 C4 C5 C6 Wy1 do 8 Wy1 do 8 Wy1 do 8 Pr1 do Pr6 La1 do La5 Pr1 do Pr6 La1 do La5 Pr1 do Pr6 La1 do La5 N1 N N7 N8 N1 N N7 N8 N1 N N7 N8 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N3 N4 N5 N6 N7 N8 ** - z tabeli powyżej

23 WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI Zał. nr 4 do ZW 33/01 KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim: BIOMATERIAŁY SZKŁOPODOBNE I CERAMICZNE Nazwa w języku angielskim: GLASS LIKE AND CERAMICS BIOMATERIALS Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): OPTYKA BIOMEDYCZNA Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu ETP 905W, P Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 1 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) *niepotrzebne skreślić 0,6 0,7 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Zaliczony kurs: Fizyka ogólna, (FZP ). Zaliczony kurs: Biomateriały (MDM000147W) \ CELE PRZEDMIOTU C1 Zapoznanie z biomateriałami ceramicznymi, tworzywami sztucznymi i szkłami stosowanymi w medycynie oraz nowoczesnymi metodami inżynierii materiałów. C Umiejętność korzystania z metod wytwarzania i badania biomateriałów 1

24 PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 - Ma pogłębioną wiedzę w zakresie metod badania biomateriałów PEK_W0 - Ma rozszerzoną wiedzę z zakresu fizykochemicznych właściwości biomateriałów szkłopodobnych i ceramicznych PEK_W03 - Zna podstawowe metody pomiaru właściwości optycznych biomateriałów Z zakresu umiejętności: PEK_U01 - Potrafi poprawnie ocenić przydatność i możliwość wykorzystania biomateriałów PEK_U0 - Potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary optyczne biomateriałów PEK_U03 - Potrafi pozyskiwać informacje z najnowszej literatury oraz innych źródeł, także obcojęzycznych. Z zakresu kompetencji społecznych: PEK_K01- potrafi precyzyjnie formułować pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia danego tematu lub odnalezieniu brakujących elementów rozumowania PEK_K0 - potrafi pracować zespołowo TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Wy1 Definicja nowoczesnych biomateriałów szkłopodobnych Wy Metody badania właściwości fizycznych biomateriałów Wy3 Materiały bioceramiczne Wy4 Biomateriały polimerowe przykłady zastosowań polimerów w medycynie Wy5 Zastosowanie techniki zol-żel do produkcji biomateriałów Wy6 Biomateriały kompozytowe Wy7 Badania biozgodności materiałów stosowanych w medycynie Wy8 Kolokwium 1 Suma godzin 15 Forma zajęć - projekt Liczba godzin Liczba godzin Pr1 Podstawy wytwarzania biomateriałów techniką zol-żel, komputerowa. Pr Zapoznanie się z metodami nanoszenia warstw z biomateriałów Pr3 Różne metody badania właściwości fizycznych materiałów pomiary spektrofotometryczne Pr4 Badania właściwości fizycznych materiałów pomiary mikroskopowe powierzchni Pr5 Badania właściwości fizycznych materiałów pomiary mikroskopowe powierzchni Pr6 Badanie zwilżalności biomateriałów Pr7 Akwizycja i obróbka obrazów mikroskopowych wytworzonych materiałów Pr8 Zaliczenie projektów 1 Suma godzin 15

25 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1. Wykład prowadzony metodą tradycyjną N. Elementy prezentacji multimedialnej ilustrujące zagadnienia przedmiotu N3 Wyposażenie laboratorium w sprzęt do wytwarzania i pomiarów optycznych biomateriałów OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny (F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) F1 F Numer efektu kształcenia PEK_W01 PEK_W0 PEK_W03 PEK_U01 PEK_U0 PEK_U03 PEK_W0 PEK_W03 PEK_K01 PEK_K0 Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia 1. Ocena z kolokwium 1. Krótkie prace pisemne sprawdzające przygotowanie do zajęć. Zadania dotyczące wytworzenia i pomiar właściwości optycznych biomateriałów 3. Prezentacja projektu końcowego P = F1 wykład ocena z kolokwium P F projekt średnia z ocen z kartkówek i prezentacji końcowej LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] Błażewicz S., Stoch L., Biomateriały TOM 4; Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna, 004. [] Marciniak J., Biomateriały, Gliwice: Wydaw. Politechnika Śląska 00. LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [3] Najnowsze wydania czasopisma Biomaterials (Elsevier) [4] Paszenda Z., Kształtowanie własności fizykochemicznych stentów wieńcowych ze stali Cr-Ni-Mo do zastosowań w kardiologii zabiegowej;, Gliwice: Wydaw. Politechnika Śląska 005 OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) Iwona Hołowacz, iwona.holowacz@pwr.wroc.pl 3

26 MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Biomateriały szkłopodobne i ceramiczne Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna I SPECJALNOŚCI Optyka Biomedyczna Przedmiotowy efekt kształcenia Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy)** Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego*** PEK_W01 (wiedza) KIBM_W1_SOBI C1, C Wy1 Wy8 N1-N PEK_W0 KIBM_W03 C1, C Wy1 Wy8 N1-N PEK_W03 KIBM_W07 C1, C Wy1 Wy8 N1-N PEK_U01 KIBM_U08 C1, C Pr1 - Pr8 N-N3 (umiejętności) KIBM_U17_SOBI PEK_U0 KIBM_U01 C1, C Pr1 - Pr8 N-N3 PEK_K01 KIBM_K01 C1, C Pr1 - Pr8 N-N3 (kompetencje) PEK_K0 KIBM_K03 C1, C Pr1 - Pr8 N-N3 ** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - z tabeli powyżej

27 WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI Zał. nr 4 do ZW 33/01 KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim: BADANIA MIKROSKOPOWE TKANEK I BIOMATERIAŁÓW Nazwa w języku angielskim: MICROSCOPIC STUDIES OF BIOMATERIALS AND TISSUES IMAGING Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): Wykład + Projekt: Elektronika Medyczna, Optyka Biomedyczna Laboratorium: Optyka Biomedyczna Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu ETP00907W, ETP00907P, ETP00907L Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 3 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) *niepotrzebne skreślić 3 1,3 1, 1, WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Podstawowe wiadomości z zakresu fizyki (np. wykład i ćwiczenia - kurs FZP001064). Podstawowe wiadomości z zakresu fizyki (wykład i laboratorium - kurs FZP00001) 3. Wiedza na poziomie podstawowym z techniki obrazowania medycznego (np. zaliczony kurs Techniki obrazowania medycznego (kod MDP005W)) \ CELE PRZEDMIOTU C1 Zdobycie wiedzy na temat najnowszych technik mikroskopowych znajdujących zastosowanie w badaniach biomateriałów i tkanek C Uzyskanie podstawowej wiedzy na temat budowy oraz zasad działania różnych mikroskopów stosowanych do obrazowania biomateriałów oraz tkanek C3 Rozwiązywanie podstawowych problemów technicznych i konstrukcyjnych podczas realizacji zadań w laboratorium. Studenci poznają metody barwienia i utrwalania materiałów biologicznych. 1

28 PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 Ma szczegółowa wiedzę w zakresie różnych technik mikroskopowych PEK _W0 Zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy badaniu mikroskopowym biomateriałów i tkanek. PEK _W03 Ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu technik mikroskopowych znajdujących zastosowanie w badaniach biomateriałów Z zakresu umiejętności: PEK_U01 Umie planować i rozwiązywać zadania inżynierskie metodami analitycznymi, symulacyjnymi i eksperymentalnymi, np.: umie oszacować czas potrzebny na realizację powierzonego zadania, potrafi utworzyć i zrealizować praktycznie harmonogram prac zapewniający dotrzymanie terminów realizacji zadania. PEK_U0 Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego, potrafi w sposób zwięzły i zrozumiały opracować raport z wyników realizacji zadania inżynierskiego, potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego. PEK_U03 Potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć w zakresie mikroskopii Z zakresu kompetencji społecznych: PEK _K01 Potrafi precyzyjnie formułować pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia danego tematu lub odnalezieniu brakujących elementów rozumowania. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Liczba godzin Wy1 Wprowadzenie do najnowszych metod mikroskopowych badań biomateriałów i tkanek. Wy Cechy i właściwości biomateriałów. Wy3 Cechy i właściwości tkanek. Wy4 Wstęp do mikroskopii flurescencyjnej techniki wizualizacji. Wy5 Mikroskopia fluorescencyjna: FRET, FLIC, TIRFM, FLIM. Wy6 Nanoskopia flurescencyjna. Wprowadzenie. Wy7 Nanoskopia flurescencyjna. STED. Wy8 Nanoskopia flurescencyjna. PALM. Wy9 Nanoskopia flurescencyjna. STORM. Wy10 Mikroskopia holograficzna. Wy11 Mikroskopia elektronowa (TEM, SEM i cryo-em). Wy1 Mikroskopia sond skanujących (SPM, AFM, STM, SNOM). Wy13 Mikroskopia akustyczna. Wy14 Mikroskopia dwufotonowa. Wy15 Przygotowanie próbek do badań mikroskopowych. Metody utrwalania i barwienia. Suma godzin 30 Pr1-15 Forma zajęć - projekt Zadaniem studenta będzie zaprojektowanie sposobu badania następujących biomateriałów: stosowanych na stenty urologiczne, stosowanych na stenty Liczba godzin 30

29 kardiologiczne, stosowanych do produkcji implantów stawowych, stosowanych do produkcji implantów kostnych, a także zaprojektowanie sposobów badania materiałów biologicznych: badanie rozmazów pobranych z szyjki macicy, rozmazów z gardła, biopsji oraz bakterii. Obrona projektu będzie polegała na przygotowaniu przez każdego studenta 3 prezentacji multimedialnych, podczas których student przedstawi sposoby badania oraz analizy wyników badań danego biomateriału. Suma godzin 30 Forma zajęć - laboratorium Liczba godzin La1 Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych. Omówienie ćwiczeń laboratoryjnych. Omówienie regulaminu laboratorium oraz zasad BHP. La Badanie nanoskopowe kwasów nukleinowych za pomocą mikroskopii sił 4 atomowych (AFM) La3 Badanie nanoskopowe oddziaływań biomateriałów z kwasami nukleinowymi za 4 pomocą mikroskopii sił atomowych (AFM) La4 Badanie potencjału powierzchniowego biomateriałów metalicznych za pomocą 4 mikroskopu z sondą Kelvina (Kelvin Probe Microscope) La5 Badanie potencjału powierzchniowego powłok na biomateriałach metalicznych za 4 pomocą mikroskopu z sondą Kelvina (Kelvin Probe Microscope) La6 Badania biomateriałów za pomocą mikroskopu optycznego 4 La7 Badania tkanek za pomocą mikroskopu optycznego 4 La8 Badania biomateriałów i tkanek za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego 4 Suma godzin 30 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1. Komputer, rzutnik i oprogramowanie do prezentacji multimedialnych N. Karty katalogowe producentów urządzeń, karty charakterystyki substancji N3. Mikroskop optyczny, mikroskop KPM, mikroskop AFM, mikroskop fluorescencyjny N4. Sprzęt laboratoryjny do sporządzania preparatów mikroskopowych N5. Raport z prac projektowych N6. Sprawozdania z prac laboratoryjnych OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Numer efektu Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia kształcenia Oceny (F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) F1 F F3 PEK _W01, PEK_W0, PEK_W03, PEK _U01, PEK_U0, PEK_U03, PEK_U04, PEK _K01 PEK_U01, PEK_U0, PEK _K01 P = F1 wykład ocena z egzaminu Egzamin Średnia ocen z przedstawionych 3 projektów Średnia ocen z raportów laboratoryjnych 3

30 P = F projekt średnia ocen z przedstawionych 3 projektów P = F3 laboratorium średnia ocen z raportów laboratoryjnych LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: 1. Mikroskopia sił atomowych (AFM) - biomedyczne zastosowanie pomiarów w nanoskali. Marta Kopaczyńska. Wrocław : Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, D images of materials structures :processing and analysis /Joachim Ohser and Katja Schladitz. Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, cop Advanced biomaterials :fundamentals, processing, and applications /edited by Bikramjit Basu, Dhirendra Katti, and Ashok Kumar. Hoboken. : John Wiley & Sons ; [Westerville, Ohio] : The American Ceramic Society, cop Optical imaging techniques in cell biology. Guy Cox. Boca Raton: CRC/Taylor & Francis, cop Tissue engineering :essentials for daily laboratory work /W. W. Minuth, R. Strehl, K. Schumacher. Weinheim : Wiley-VCH, cop Obrazowanie biomedyczne. Red. tomu Leszek Chmielewski, Juliusz Lech Kulikowski, Antoni Nowakowski. Warszawa : Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Systemy mikroskopii bliskich oddziaływań w badaniach mikro- i nanostruktur. Teodor Paweł Gotszalk. Wrocław : Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 000. Red. M. Nałęcz. Tom Biopomiary. Red. W. Torbicz, L. Filipczyński, R. Maniewski, M. Nałęcz, E. Stolarski. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 000. Red. M. Nałęcz. Tom 8. Obrazowanie Biomedyczne. Red. L. Chmielewski, J.L. Kulikowski, A. Nowakowski. Współpraca: Polskie Towarzystwo Przetwarzania Obrazów. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa Fizyczne metody badań w biologii, medycynie i ochronie środowiska. Red. A. Hrynkiewicz i E. Rokita, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: 1. Wybrane artykuły z czasopism: Science, Nature, Molecular imaging, Biomechanics and Modeling in Nanotechnology, Molecular imaging and Biology, Real-time imaging, Biomolecular Engineering, Bioscience, Contrast media and molecular imaging, Biomaterials. OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) Marta Kopaczyńska, marta.kopaczynska@pwr.wroc.pl 4

31 MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Badania mikroskopowe biomateriałów i tkanek Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna I SPECJALNOŚCI Wykład + Projekt: Elektronika Medyczna, Optyka Biomedyczna Laboratorium: Optyka Biomedyczna Przedmiotowy efekt kształcenia Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy)** Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego*** PEK_W01 KIBM_W0 C1, C Wy1-15 N1 (wiedza) PEK _W0 KIBM_W05 C1, C Wy1-15 N1 PEK _W03 KIBM_W07 C1, C Wy1-15 N1 PEK _U01 KIBM _U08 C, C3 Pr1-15 N5 (umiejętności) PEK _U0 KIBM_U04 C, C3 Pr1-15 N-N6 La1-8 PEK _U03 KIBM_U14_SOBI C, C3 Pr1-15 N - N6 La1-8 PEK _K01 (kompetencje) KIBM_K06 C3 Pr + La N- N6 ** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - z tabeli powyżej

32 WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI Zał. nr 4 do ZW 33/01 KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim: ELEKTRONIKA W MEDYCYNIE Nazwa w języku angielskim: ELECTRONICS IN MEDICINE Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): ELEKTRONIKA MEDYCZNA Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu ETP00913W, ETP00913L, ETP00913P Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium zaliczenie na zaliczenie na Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) *niepotrzebne skreślić 0,5 1 1 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Zaliczony kurs: Układy elektroniczne (laboratorium, projekt ETP0006L, ETP0006P).. Zaliczony kurs: Czujniki i pomiary wielkości nieelektrycznych (wykład ETP00011W). 3. Zaliczony kurs: Zasady konstrukcji aparatury elektromedycznej (wykład, laboratorium ETP00030W, ETP00030L). \ CELE PRZEDMIOTU C1 Poznanie i praktyczny dobór podstawowych układów elektroniki medycznej, w szczególności układów pozyskiwania małych sygnałów biomedycznych w obecności zakłóceń za pomocą bezpiecznych układów kondycjonujących. C Dobór przyrządów pomiarowych do realizacji zadania pomiarowego w biomedycynie. 1

33 PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 Ma pogłębioną wiedzę w zakresie rodzajów, właściwości, współpracy i zastosowania oraz wymagań dotyczących czujników oraz układów elektronicznych w urządzeniach elektromedycznych. PEK_W0 Ma pogłębioną wiedzę w zakresie projektowania podstawowych układów elektronicznych dla realizacji zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla inżynierii biomedycznej. Z zakresu umiejętności: PEK_U01 Potrafi dobrać, zaprojektować szczegółowo i zastosować właściwe układy elektroniczne oraz zoptymalizować tor przetwarzania sygnałów odpowiednio do potrzeb zadań inżynierskich, charakterystycznych dla inżynierii biomedycznej. PEK_U0 Potrafi dobrać strukturę układu do zastosowań w dziedzinie pomiarów medycznych i metodami analitycznymi określić jego parametry. PEK_U03 Potrafi zaprojektować, uruchomić i zbadać parametry układu elektronicznego do zastosowań w biomedycynie. PEK_U04 Potrafi zaprojektować stanowisko do badań eksperymentalny w bioinżynierii, swobodnie posługuje się informacją katalogową dotycząca zarówno podzespołów elektronicznych jak i urządzeń znajdujących się w ofercie rynkowej dla bioinżynierii Z zakresu kompetencji społecznych: PEK_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. PEK_K0 Potrafi współdziałać w grupie TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Liczba godzin Wy1 Zagadnienia ogólne. Struktura elektromedycznego przyrządu diagnostycznego i terapeutycznego. Technika odbioru i rejestracji sygnałów biomedycznych. Miary sygnałów biomedycznych i ich znaczenie diagnostyczne. Wy Problemy metrologiczne identyfikacji cech obiektu biomedycznego. Źródła niepewności w pomiarach biomedycznych. Zmienność cech obiektu 3 biomedycznego i jej rola podczas określania niepewności pomiarowych. Wy3 Istotne cechy obiektu biomedycznego od komórki do organizmu rodzaje czujników biomedycznych i ich własności elektryczne. Warunki pozyskiwania informacji z czujników biomedycznych. Parametry czujników w kontekście cech obiektu. Możliwości i ograniczenia przetworników inteligentnych. Wy4 Układy współpracy z czujnikami biomedycznymi. Wzmacniacz operacyjny w strukturze układu pomiarowego. Znaczenie parametrów wzmacniacza przy odbiorze sygnałów biomedycznych. Wzmacniacz niskoszumowy. Filtry aktywne: ich rodzaje, struktury i parametry. Znaczenie filtra przy ekstrakcji istotnych cech sygnału oraz przy tłumieniu zakłóceń. Wy5 Wzmacniacz różnicowy i jego parametry istotne przy współpracy z obiektem biomedycznym. Wy6 Wzmacniacz instrumentalny. Bezpieczna transmisja sygnału biomedycznego. Bezpieczne zasilanie. Nowoczesne wzmacniacze w aparaturze 3 elektromedycznej. Wy7 Kolokwium zaliczeniowe. Suma godzin 15

34 La1 La La3 La4 La5 Forma zajęć - laboratorium Liczba godzin Określenie dokładności medycznych urządzeń pomiarowych analogowych i cyfrowych. Pomiary parametrów sygnałów o różnych kształtach. Ocena 3 dokładności wyznaczenia parametrów sygnałów. Praktyczne wykorzystanie wzmacniacza operacyjnego: projekt, uruchomienie. Wykorzystanie makiety wzmacniacza operacyjnego do projektowania układów. Wzmacniacz odwracający, nieodwracający, 3 wtórnik napięciowy, sumator, układ różniczkujący i całkujący, filtry aktywne. Praktyczne wykorzystanie wzmacniacza operacyjnego: projekt, uruchomienie. Wykorzystanie makiety wzmacniacza operacyjnego do 3 projektowania układów. Wzmacniacz różnicowy projekt, uruchomienie. Dobór elementów i ich wpływ na właściwości wzmacniacza Praktyczne wykorzystanie wzmacniacza operacyjnego. Projekt i realizacja 3 wzmacniacza instrumentalnego. Montaż układów próbnych, uruchomienie. Praktyczne wykorzystanie wzmacniacza operacyjnego. Projekt i realizacja 3 wybranych filtrów aktywnych. Montaż układów próbnych, uruchomienie. Suma godzin 15 Forma zajęć - projekt Liczba godzin Pr1 Omówienie indywidualnych zadań projektowych obejmujących dobór układów elektronicznych z zakresu identyfikacji wskazanych 3 wielkości/zjawisk w biomedycynie. Pr Charakterystyka sygnału/zjawiska biomedycznego, celowość jego identyfikacji. Opracowanie na podstawie literatury korzystanie z baz danych bibliograficznych. Pr3 Projekt struktury urządzenia. Wskazanie potrzebnych bloków i układów. Pr4 Szczegółowy projekt układów. Dobór potrzebnych elementów toru przetwarzania analogowego: czujników, wzmacniaczy, filtrów. Pr5 Szczegółowy projekt układów. Dobór potrzebnych elementów toru przetwarzania cyfrowego: przetworników AC, CA, procesora, układów ekspozycji informacji. Pr6 Opracowanie algorytmów urządzenia. Przygotowanie dokumentacji technicznej projektu. Pr7 Prezentacja multimedialna zrealizowanego zadania. Suma godzin 15 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1 Wykład multimedialny. N Internet do przeszukiwania baz danych bibliograficznych oraz baz danych katalogowych producentów podzespołów elektronicznych. N3 Komputer i oprogramowanie do wspomagania prac projektowych symulacja układów elektronicznych, tworzenie płytek drukowanych, obsługa programatorów. N4 Raport integrujący wyniki prac nad projektem. N5 Konsultacje. 3

35 OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) F1 Numer efektu kształcenia Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia PEK_W01 PEK_W0 1. Ocena wiedzy kolokwium sprawdzające z materiału wykładowego. F PEK_U01 - U04 1. Ocena wykonania zadań realizowanych na zajęciach laboratoryjnych.. Ocena przygotowania do pracy w laboratorium sprawdziany F3 PEK_U01 - U04 PEK_K01 PEK_K0 1. Ocena raportu projektu. P wykład ocena z kolokwium. P laboratorium ocena wynikowa z przeprowadzonych prac eksperymentalnych. P projekt ocena sprawozdania z wykonanego zadania projektowego. LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] Bronzino J., The biomedical engineering handbook, CRC Press, New York 006. [] Nawrocki Z., Wzmacniacze operacyjne i przetworniki pomiarowe. Ofic. Wyd. PWr. Wrocław 008. [3] Webster J.G., Medical instrumentation. Application and design. John Wiley & Sons, Boston, 000. [4] LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [1] Khandpur R., Biomedical instrumentation. Technology and applications, McGraw-Hill, New York 005. [] Northrop R.B., Analysis and application of analog electronic circuits to biomedical instrumentation. CRC Press, Boca Raton London New York Washington 004. [3] Strony internetowe producentów elementów elektronicznych, np. Analogic, Analog Devices, Burr Brown, Linear Technology, Maxim, Motorola, National Semiconductor, PMI, Texas Instruments, Siemens. OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) Dr niz. Barbara Juroszek barbara.juroszek@pwr.wroc.pl 4