Программа дисциплины сд. Ф6 Медицинская электроника и измерительные преобразователи для студентов специальности 010707 «Медицинская физика» направления
| Вид материала | Программа дисциплины |
- Программа дисциплины сд. Ф6 Медицинская биохимия для студентов специальности 010707, 214.19kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины «Измерительные преобразователи и электроды» для, 82.18kb.
- Н. Г. Чернышевского кафедра теоретической и математической физики рабочая программа, 152.3kb.
- Учебная программа (Syllabus) Дисциплина: Медицинская психология Специальность 050503, 218.38kb.
- Учебная программа (Syllabus) Дисциплина: Медицинская психология Специальность 050503, 247.63kb.
- Программа по общей патологии для студентов медико-биологических факультетов с экзаменационными, 908.24kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины Ф. 03. 03. 04 1-21/01 утверждаю, 313.98kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю, 237.03kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю, 262.61kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю, 274.58kb.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)
| | УТВЕРЖДАЮ |
| | Проректор по учебной работе С.Б. Бурухин |
| | “______”____________ 200__ г. |
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
СД. Ф6 Медицинская электроника и измерительные преобразователи
для студентов специальности 010707 «Медицинская физика»
направления 010700 «Физика»
Форма обучения: очная
Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
| | | 7 | | | |
| Общая трудоемкость дисциплины | 57 | 57 | | | |
| Аудиторные занятия | 36 | 36 | | | |
| Лекции | 18 | 18 | | | |
| Практические занятия и семинары | 18 | 18 | | | |
| Лабораторные работы | - | - | | | |
| Курсовой проект (работа) | - | - | | | |
| Самостоятельная работа | 21 | 21 | | | |
| Расчетно-графические работы | - | - | | | |
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | зачет | зачет | | | |
Обнинск 2008
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 010700 «Физика»
Программу составил:
___________________ В.И. Регушевский, к.ф.-м.н.
Программа рассмотрена на заседании кафедры ядерной физики (протокол № __ от __.__.200_ г.)
Заведующий кафедрой
ядерной физики
___________________ О.Т. Грудзевич
“____”_____________ 200__ г.
СОГЛАСОВАНО
| Начальник Учебно – методического управления ___________________ Ю.Д. Соколова | Декан факультета естественных наук ___________________ Н.Б. Эпштейн “____”_____________ 200__ г. |
1. Цели и задачи дисциплины.
В современной медицине широко используются методы диагностики и терапии, основанные на использовании различных физических (в том числе ядерно-физических) явлений.
Для их использования разрабатываются и создаются как относительно простые электронные приборы, так и сложные комплексы, включающие прецизионные электронно-механические системы, модули сбора данных и генерации воздействий на пациента, модули обработки, анализа и визуализации информации. Их эффективное использование требует глубоких знаний физических явлений, понимания устройства и способов настройки и работы с такими приборами. Создание современных медицинских электронных приборов немыслимо без применения самых новейших разработок в области приборостроения, компьютеров и программного обеспечения.
Изучение курса « Медицинская электроника и измерительные преобразователи» позволит выпускникам совместно с исследователями и врачами-практиками внедрять и наиболее эффективно использовать новые методы в медицинских исследованиях и лечении больных.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: основы современной схемотехники, применяемой в электронной медицинской аппаратуре и устройствах автоматизации медико-биологического эксперимента; общие вопросы съема медико-биологической информации и измерения физических величин; основы автоматизации эксперимента; основы электробезопасности медицинской аппаратуры;
уметь: решать задачу оптимального сопряжения биологического объекта и технических средств в биофизическом эксперименте; формулировать задачи по разработке автоматизированных биотехнических систем;
иметь навыки: необходимо усвоение принципов разделения задач между аппаратными и программными средствами прибора; студенты должны иметь представление о типовой структурной схеме электронного прибора, отдельных функциональных модулях, принципах регистрации, обработки информации, выдачи воздействий в процессе диагностики и терапии.
Студенты должны быть ознакомлены с устройством и работой нескольких конкретных медицинских приборов, разработанных с использованием достижений современной электроники и средств программирования.
3. Содержание дисциплины
3.1. Лекции
Тема 1. Вводная лекция (1 час) [1-4]
Современное состояние электронного приборостроения. Требования к медицинскому электронному прибору (МП). Использование физических методов и достижений электроники в медицине.
Тема 2. Обобщенная структурная схема электронного МП (2 часа) [1-4]
Рассмотрение структурной схемы МП. Краткая характеристика функций, требований и свойств отдельных компонентов МП.
Тема 3. Элементарная база МП (1 час) [1-4]
Интегральные схемы, микропроцессоры, ОЭВМ, полупроводниковые ОЗУ, ПЗУ, элементы отображения информации)
Тема 4. Программное и математическое обеспечение МП. (1 час) [1-4]
Способы организации работы МП с помощью программных средств. Следующие из этого преимущества и недостатки. Сферы использования языков разного уровня.
Тема 5. Аппаратные компоненты МП. (9 часов) [1-4]
5.1. Методы диагностики с использованием электроники и датчики. Характеристики свойств излучений человека и физических полей, используемых для диагностики и терапии. Выбор соответствующих датчиков. – 1 часа.
5.2. Преобразователи сигналов датчиков. Структурная схема детектирующего канала. Преобразователи неэлектрических величин в электрические. Специфические требования к преобразователям (линейность преобразования, динамический диапазон, помехозащитность и т.п.) Варианты реализации с использованием достижений современной электроники. – 1 час.
5.3. Источники воздействия и исполнительные органы. Необходимость внешнего воздействия в ряде методов диагностики и терапии. Источники физических воздействий, аппаратная реализация. Программно-управляемые способы задания параметров воздействия (автоматический, автоматизированный и диалоговый режимы) – 1 часа.
5.4. Силовые элементы исполнительных органов. Преобразователи электрической величины в неэлектричекскую (тепловую, световую, рентгеновскую, электромагнитную, ультразвуковую и др.) – 1 час.
5.5. Блоки накопления и обработки информации.
5.5.1. Накопители информации. Необходимость накопления информации. Объемы информации, способы ее дальнейшего использования и следующие из этого средства накопления. Полупроводниковые регистры, ОЗУ и ПЗУ, многоканальные и многомерные анализаторы, гибкие и жесткие диски, магнитные ленты. Использование накопителей для размещения сложных программ обработки, баз данных. – 1 час.
5.5.2. Средства обработки информации. Понятие алгоритма работы установки, программы обработки данных, расчета и выдачи управляющих воздействий. Реализация программ на различном аппаратном уровне. – 1 час.
5.6. Устройства ввода-вывода для связи с оператором. Необходимость контроля в процессе диагностики и терапии. Бинарные, цифровые и аналоговые индикаторы. Символьные и графические дисплеи. Клавиатуры. – 1 час.
5.7. Вспомогательные устройства. Блоки вторичного питания, высоковольтные блоки, тестирующие устройства. – 2 часа.
Тема 6. Обзор типичных электронных МП. – 4 часа. [1-4]
6.1. Радиодиагностические и радиотерапевтические установки – 0, 5 часа.
6.2. Аппаратура для терапии на реакторных и ускорительных пучках. – 0, 5 часа.
6.3. Сканирующие системы – 1 час.
6.4. Устройства ультразвуковой диагностики – 1 час.
6.5. Средства медицинской томографии. – 1 час.
3.2. Практические и семинарские занятия
| Раздел(ы) | Тема практического или семинарского занятия | Литература | Число часов |
| 3 | Элементарная база МЭП | [1- 4] | 2 |
| 4 | Организация работы МЭП с помощью программных средств | [1- 4] | 2 |
| 4 | Использование языков программирования разного уровня | [1- 4] | 2 |
| 6 | Сканирующие системы | [1- 4] | 3 |
| 6 | Установка СИЧ | [1- 4] | 3 |
| 6 | Лазерный терапевтический прибор | [1- 4] | 3 |
| 6 | Элементы ультразвуковой томографии | [1- 4] | 3 |
| Всего | | | 18 |
3.3. Лабораторный практикум
Не предусмотрен
3.4. Курсовые проекты (работы)
Не предусмотрены.
3.5. Формы текущего контроля
| Раздел(ы) | Форма контроля | Неделя |
| 3,4,6 | Контрольная работа | 14 |
3.6. Самостоятельная работа
1. Преобразователи электрической величины в неэлектрическую (тепловую, световую, рентгеновскую, электромагнитную, ультразвуковую и др.) ( 3 часа)
2. Блоки накопления и обработки информации ( 3 часа).
3. Радиодиагностические и радиотерапевтические установки (3 часа).
4. Аппаратура для терапии на реакторных и ускорительных пучках ( 3 часа).
5. Сканирующие системы (3 часа).
6. Устройства ультразвуковой диагностики ( 3 часа).
7. Средства медицинской томографии (3 часа)
По рекомендации преподавателя студенты самостоятельно знакомятся техническими описаниями медицинских электронных приборов, готовят сообщения, с которыми выступают на семинарских занятиях ДЛ [1-6]
4.1. Рекомендуемая литература
4.1.1. Основная литература
- Куликовский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений. Атомиздат, 1986.
- Автоматизация измерений на критических сборках. Под. Ред. Матусевича Е.С.. Атомиздат, 1983 г.
- Кузьмичев Д.А Автоматизация экспериментальных исследований. Наука, 1983 г.
- КАМАК-ситемы автоматизации в экспериментальной биологии и медицине. Наука. Сиб. Отд., Новосибирск, 1979.
- Дополнительная литература
- Бриндли К. Измерительные преобразователи. Энергоатомиздат, 1991 г.
- Пухальский Г.И. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах. Радио и связь, 1991 г.
- Соучек Б. Микропроцессоры и микроЭВМ, Советское радио, 1979 г.
- Флорес А. Внешние устройства ЭВМ, Мир, 1977 г.
- Физика визуализации изображений в медицине, т.1., МИР, 1991 г.
- Левкович А.Д. Изотопная биоинтроскопия. Атомиздат, 1973 г.
4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Не предусмотрены.
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Не предусмотрены