Nazwa modułu: Inżynieria w diagnostyce i chirurgii Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EIB-2-303-BR-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Specjalność: Biomechanika i robotyka Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 3 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. nadzw. dr hab. Kozak Józef (josef.kozak@aesculap.de) Osoby prowadzące: prof. nadzw. dr hab. Kozak Józef (josef.kozak@aesculap.de) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Zna i potrafi opisać zagadnienia wybranych, obecnie stosowanych technik w diagnostyce i chirurgii IB2A_W01, IB2A_W09 M_W002 Zna i potrafi ocenić swoją wiedzę i umiejętności w stosunku do wymagań i oczekiwań z punktu widzenia przemysłu (przedsiębiorcy), aby jak najlepiej być przygotowanym do wymagań rynku pracy IB2A_W12 M_W003 Zna zasady projektowania, prototypowania, testowania i wdrażania do produkcji urządzeń w chirurgii oraz normy i procedury certyfikacji IB2A_W09, IB2A_W11 M_W004 Zna podstawowe metody technicznego wsparcia medycyny wykorzystujące rozwiązania komputerowe IB2A_W09 Umiejętności M_U001 Potrafi krytycznie ocenić metody i rozwiązania techniczne zastosowane w diagnostyce i chirurgii IB2A_U01, IB2A_U06 1 / 5
Karta modułu - Inżynieria w diagnostyce i chirurgii M_U002 Potrafi samodzielnie rozwiązać postawiony problem z zakresu chirurgii wspomaganej komputerowo IB2A_U03, IB2A_U08 M_U003 Potrafi samodzielnie obsługiwać urządzenia pod nadzorem prowadzącego i zebrać informacje niezbędne do przygotowania krótkiej prezentacji na zadany temat, indywidualnie lub w małym zespole IB2A_U08, IB2A_U09, IB2A_U10 Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy, rozumie potrzebę i podnosi swoje kwalifikacje, potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób IB2A_K01 Aktywność na zajęciach M_K002 Ma świadomość ważności i rozumie techniczne aspekty i skutki działalności inżyniera biomedycznego IB2A_K04 Aktywność na zajęciach Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 Umiejętności Zna i potrafi opisać zagadnienia wybranych, obecnie stosowanych technik w diagnostyce i chirurgii Zna i potrafi ocenić swoją wiedzę i umiejętności w stosunku do wymagań i oczekiwań z punktu widzenia przemysłu (przedsiębiorcy), aby jak najlepiej być przygotowanym do wymagań rynku pracy Zna zasady projektowania, prototypowania, testowania i wdrażania do produkcji urządzeń w chirurgii oraz normy i procedury certyfikacji Zna podstawowe metody technicznego wsparcia medycyny wykorzystujące rozwiązania komputerowe 2 / 5
Karta modułu - Inżynieria w diagnostyce i chirurgii M_U001 M_U002 M_U003 Potrafi krytycznie ocenić metody i rozwiązania techniczne zastosowane w diagnostyce i chirurgii Potrafi samodzielnie rozwiązać postawiony problem z zakresu chirurgii Potrafi samodzielnie obsługiwać urządzenia pod nadzorem prowadzącego i zebrać informacje niezbędne do przygotowania krótkiej prezentacji na zadany temat, indywidualnie lub w małym zespole Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 Potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy, rozumie potrzebę i podnosi swoje kwalifikacje, potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób Ma świadomość ważności i rozumie techniczne aspekty i skutki działalności inżyniera biomedycznego Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Inżynieria w diagnostyce i chirurgii I Zagadnienia ogólne nawigacji medycznej 1. Historia nawigacji - Metody obrazowania: ponad 100 lat diagnostyki z obrazowaniem w medycynie - Trójwymiarowe systemy nawigacyjne: prawie 100 lat nawigacji w medycynie 2. Analiza możliwości zastosowania metod obrazowania w nawigacji - USG - Tomografia komputerowa, CT - Tomografia rezonansu magnetycznego, MRI 3. Lokalizatory Analiza właściwości technicznych - Lokalizator wideo-optyczny - Lokalizator elektromagnetyczny - Każda technologia ma swoje zalety jednakże, o wyborze decyduje aplikacja! 4. Podstawy nawigacji i robotyki - Znaczenie systemu referencyjnego - Znaczenie procedury rejestracji - Zastosowanie kątów Eulera - Zastosowanie kwaternionów - Określenie właściwości kinematycznych systemów 3 / 5
Karta modułu - Inżynieria w diagnostyce i chirurgii 5. Analiza błędów w nawigacji - Fiducial Localization Error (FLE) - Fiducial Registration Error (FRE) - Target Registration Error (TRE) - Dokładność i efektywność systemów 6. Aplikacje w chirurgii - Chirurgia szczękowo-twarzowa - Chirurgia otolaryngologiczna - Neurochirurgia - Ortopedia - Chirurgia kręgosłupa - Brachyterapia II Systemy Nawigacyjne z Obrazami 1. Stan techniki 2. SPOCS (Surgical Planning and Orientation Computer System): System nawigacyjny z obrazami CT w aplikacjach: - Neurochirurgia - Chirurgia kręgosłupa - Otolaryngologia 3. Śródoperacyjne wspomaganie fluoroskopią 2D przy operacjach kręgosłupa 4. Śródoperacyjne wspomaganie fluoroskopią ISO-C 3D w ortopedii 5. System nawigacyjny z USG - Kalibracja głowicy ultrasonograficznej - Opracowanie nowych technologii w obszarach nawigacji wspomaganej USG w medycynie opartej na faktach (ang. evidence-based medicine) w otolaryngologii, ortopedii i chirurgii kręgosłupa III Systemy Nawigacyjne bez Obrazów 1. Stan techniki 2. OrthoPilot: możliwości, korzyści i perspektywy - Total Knee Arthroplasty - Total Hip Arthroplasty - Unicompartmental Knee Replacement - Anterior Cruciate Ligament - High Tibia Osteotomy IV Zagadnienia inne 1. Maszyny i urządzenia medyczne, np. do chirurgii HF 2. Zarys endoskopii i technik minimalnie inwazyjnych w chirurgii (ang. MIS) 3. Zarys MDD (Medical Device Directive) 4. Jak robot może pomóc nawigacji chirurgicznej? V Kolokwium laboratoryjne Inżynieria w diagnostyce i chirurgii W przedmiocie prowadzone są ćwiczenia laboratoryjne. Treści tych zajęć ugruntowują i rozszerzają wiedzę przekazywana podczas wykładów. Tam, gdzie to dopuszczalne, studenci będą mieli możliwość samodzielnie obsługiwać urządzenia pod nadzorem prowadzącego i zastosować zdobytą wiedzę w praktyce. laboratoryjne obejmują 7 ćwiczeń 2 godzinnych: 1. Neurochirurgia 2. Chirurgia otolaryngologiczna 3. Total Knee Arthroplasty 4 / 5
Karta modułu - Inżynieria w diagnostyce i chirurgii 4. Total Hip Arthroplasty 5. Unicompartmental Knee Replacement 6. Anterior Cruciate Ligament 7. High Tibia Osteotomy 8. Sprawy organizacyjne Efekty kształcenia: -Student potrafi samodzielnie skompletować wiedzę niezbędną do rozwiązania zadanego problemu -Student potrafi samodzielnie rozwiązać postawiony problem przy użyciu udostępnionych metod pomiarowych, konstrukcyjnych i informatycznych -Student potrafi dokonać zestawienia otrzymanych rezultatów i sformułować wnioski końcowe. Sposób obliczania oceny końcowej Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest otrzymanie pozytywnej oceny z zajęć laboratoryjnych oraz z kolokwium zaliczeniowego z wykładu. Ocena końcowa jest wyliczana jako średnia arytmetyczna dwóch ocen składowych. Wymagania wstępne i dodatkowe Umiejętność posługiwania sie literaturą medyczną w zakresie podstawowym, umiejętność pisania raportów i sprawozdań, umiejętności prezentacji. Zalecana literatura i pomoce naukowe Bronzino J., Biomedical engineering. Tadeusiewicz R. Wprowadzenie do inżynierii biomedycznej Nałęcz T., Inżynieria Biomedyczna Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 20 godz 110 godz 4 ECTS 5 / 5