Осрб 1-39 02 03-2007
| Вид материала | Образовательный стандарт |
- Осрб 1-41 01 02-2007, 778.64kb.
- Осрб 1-40 03 01-2007, 771.09kb.
- Осрб 1-53 01 02-2007, 635.39kb.
- Осрб 1-36 04 01-2007, 739.43kb.
- Осрб 1-39 02 02-2007, 761.48kb.
- Осрб 1-39 02 01-2007, 772.89kb.
- Осрб 1-40 02 01-2007, 741.74kb.
- Учебная программа для специальности: 1-26 02 02 Менеджмент (специализации 1-26, 201.85kb.
- Программа вступительного экзамена в магистратуру по специальности 1-40 80 03 «Вычислительные, 170.56kb.
- Осрб 1-40 01 02-09-2011, 757.7kb.
Лазерная биомедицина и биомедицинская оптика
Физические основы работы лазеров. Усилитель с обратной связью. Конструкция лазера. Основные свойства и характеристики лазерного излучения. Типы лазеров. Введение в оптику биотканей. Волоконная оптика в лазерной медицине и биомедицинской диагностике. Фотобиология без экзогенных сенсибилизаторов на основе фотохимической терапии. Медико-физические принципы и аппаратура лазерной терапии. Возможные биологические механизмы терапевтического воздействия лазеров. Новейшие лазерные технологии в хирургии. Применение лазеров в различных разделах медицины. Теоретические аспекты фотодинамической терапии и ее применение в клинике злокачественных новообразований и неопухолевых заболеваний. Лазерная диагностика патологических состояний. Меры безопасности при работе с лазерами.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:
знать:
- физические принципы работы и конструктивные особенности лазерной медицинской аппаратуры;
- типы лазеров, основные свойства и характеристики лазерного излучения;
- биологические механизмы терапевтического воздействия лазеров;
- оптические свойства биотканей;
- особенности лазерных диагностических методов патологических состояний;
уметь:
- использовать новейшие лазерные медицинские технологии;
- анализировать возможные биологические механизмы действия лазерного излучения на биоткани с целью разработки новой эффективной аппаратуры лазерной терапии;
- использовать современные лазерные методики для контроля патологических состояний и результатов фотодинамической терапии.
Электронные медицинские аппараты, системы и комплексы
Классификация методов воздействий на организм человека. Медицинские аспекты действия физических факторов при лечении и профилактике заболеваний. Физические основы и аппаратура для терапии постоянным и низкочастотным (НЧ) током. Методы и аппаратура для проведения электротерапии (мышечная электростимуляция, рефлексотерапия, электрокардиостимуляция). Механизмы воздействия и принципы конструирования магнитотерапевтических устройств. Аппаратура для терапии постоянным электрическим полем и аэроионами (франклинизация, различные типы генераторов аэроионов). Физические основы и особенности действия на организм и принципы работы электротерапевтических высокочастотных аппаратов (диатермия, дарсонвализация и терапия токами надтональной частоты, ультравысокочастотная (УВЧ) терапия, индуктотерапия, дециметровой волны (ДМВ) и сантиметровые (СМВ) и терапия, высокочастотные хирургические аппараты). Особенности использования ультразвука и аппаратура для ультразвуковой терапии. Использование электромагнитного излучения оптического диапазона (ультрафиолетовое (УФ) излучение, инфракрасное (ИК)-излучение, лазерное излучение). Аппаратура, использующая ионизирующее и рентгеновское излучение. Системы поддержания жизнедеятельности. Реабилитации, цели и задачи реабилитации. Последовательность реабилитационных мероприятий. Методы медицинской реабилитации больных и инвалидов. Психологическая диагностика. Физиотерапия. Искусственная коррекция движений. Механотерапия и ортезотерапия. Методы биоуправления. Биоуправляемые ортопедические аппараты. Принцип действия биоуправляемых протезов. Искусственные имплантанты. Искусственная почка. Лазерная терапия. Лечебное применение волн оптического диапазона. Разработка и постановка медицинских изделий на производство. Государственный стандарт Республики Беларусь СТБ 1019-2000.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:
знать:
- искусственные источники внешних лечебных воздействий;
- принципы построения и работы медицинских аппаратов, используемых для лечения заболеваний;
- конструктивно-технологические особенности медицинской аппаратуры;
- основные тенденции в развитии медицинской электронной техники для реабилитации больных и инвалидов;
- классификацию и области использования медицинской техники, основные принципы построения, функционирования, разработки и использования современных средств медицинской электронной техники для реабилитации больных и инвалидов, организации ее производства;
- организацию технического обслуживания медицинской аппаратуры;
уметь:
- характеризовать конкретные аппараты медицинской электроники, предназначенные для профилактики и лечения заболеваний;
- характеризовать методы построения физиотерапевтических аппаратов и приборов;
- анализировать медицинские аспекты воздействия физических факторов на организм человека при лечении и профилактике заболеваний;
- разрабатывать и использовать на практике методики испытаний и аттестации создаваемых медицинских приборов и систем;
- учитывать при разработке и обслуживании средств медицинской электроники для реабилитации больных и инвалидов требования безопасности эксплуатации;
- выполнять начальное обучение медперсонала правилам эксплуатации медицинских приборов;
- классифицировать медицинскую аппаратуру для реабилитации больных и инвалидов;
- работать с технической аппаратурой для реабилитации больных и инвалидов и документацией.
Информационные технологии в обработке и анализе медико-биологических данных
Общая структура и характеристика автоматизированных систем обработки биомедицинской информации. Основные типы и структуры данных. Логическое и физическое представление данных. Информационные модели: реляционная, иерархическая, сетевая. Банки данных. Принципы организации банков данных. Системы управления базами данных. Организация поиска информации. Принципы статистической обработки биомедицинской информации. Пакеты прикладных программ статистической обработки информации.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:
знать:
- принципы организации банков данных;
- принципы построения систем управления базами данных;
- принципы организации поиска информации;
- принципы статистической обработки биомедицинской информации;
уметь:
- использовать системы управления базами данных;
- использовать пакеты прикладных программ статистической обработки данных.
Электронные средства лабораторной диагностики и экологического контроля
Принципы стандартизации клинических лабораторных методов исследования. Статистическая оценка правильности результатов. Достоверность, специфичность, чувствительность. Принципы определения допустимой аналитической вариации. Внутрилабораторный, межлабораторный контроль, контроль качества работы лаборанта. Фотометрия и фотометрическая аппаратура. Флюорометрия. Пламенная фотометрия и атомная абсорбциметрия. Нефелометрия и турбидиметрия. Поляризационная флюориметрия. Имуннохимические методы лабораторной диагностики. Обобщенная схема анализатора для лабораторной диагностики. Устройство спектральных приборов. Монохроматоры, спектрофотометры. Анализ выдыхаемого воздуха. Методы и приборы для разделения компонентов на фракции Хроматографы газовые. Хроматографы жидкостные. Масспектрометры. Загрязнения окружающей среды и методы их измерений. Основы применения лазеров в лабораторной диагностике и диагностике загрязнений в окружающей среде. Метод лазерной флюориметрии. Лазерно-ионизационная спектрометрия. Лазерный магнитный резонанс. Лазерный масс-спектрометрический микроанализ. Лазерный комбинационный микроанализ. Применение лазеров в хромотографии. Лидар. Дистанционное измерение скорости воздушных потоков. Радиометрия ионизирующих излучений. Радиоэкология. Кондуктометрические методы в лабораторной диагностике. Потенциометрические и токовые методы в лабораторной диагностике. Стандартные электродные системы. Электродные системы на основе металл-окисел-полупроводниковых (МОП) структур. Настройка приборов по буферным растворам. Метрологическое обеспечение измерительно-диагностической медицинской аппаратуры
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
- принципы работы медицинской электронной измерительной и дозирующей аппаратуры диагностических лабораторий;
- конструктивно-технологические особенности данной аппаратуры;
- структуру и особенности диагностических методов, различающихся по функциональным, физическим и конструктивно-технологическим признакам;
уметь:
- характеризовать конструктивно технологические параметры изделий СМЭ и особенности биологических объектов c целью создания эффективных методик измерений;
- анализировать аспекты воздействия физических и химических факторов на исследуемые образцы, при получении диагностической информации, принципы работы конкретных изделий СМЭ и разрабатывать на основе анализа эффективные измерительные приборы и системы для диагностики.
Обслуживание, диагностика и ремонт средств медицинской электроники
Методы поиска неисправностей. Сигнатурный анализ, логический анализ, графы поиска неисправностей. Оптимизация поиска неисправностей. Статистическая обработка данных о функционировании медицинских систем и приборов. Оценка работоспособности устройств. Отказоустойчивость. Прогнозирование безотказной работы. Поверка средств медицинской электроники. Профилактический контроль. Стенды для контроля и регулировки узлов медицинской электроники. Имитаторы биомедицинских сигналов.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:
знать:
- принципы работы медицинской электронной аппаратуры;
- конструктивно-технологические особенности аппаратуры;
- методы организации и проведения контроля показателей качества СМЭ;
- методы разработки программ технической диагностики и практическое использование методов функционального и неразрушающего контроля;
- поиска неисправностей в СМЭ и прогнозирование её работоспособности в будущем;
- иметь аналитическое представление об измерительной процедуре и метрологических характеристиках СМЭ;
уметь:
- характеризовать физические и электрические процессы, происходящие при съеме биоэлектрической и биомагнитной активности с помощью электродов, во входных цепях, в усилителях, в измерительных преобразователях аналоговых биосигналов в цифровой код в устройствах обработки, в биомедицинских приборах для регистрации биосигналов, структуру и особенности диагностических методов;
- анализировать исходные данные и данные, полученные с помощью измерительных приборов для контроля различных параметров СМЭ и определения неисправностей в СМЭ.
Информационные технологии автоматизированного проектирования
Назначение и области применения систем автоматизированного проектирования (САПР); этапы автоматизированного проектирования. Методы автоматизированного проектирования печатных плат; алгоритм проектирования печатной платы с помощью САПР; библиотечные элементы при проектировании электрических схем и печатных плат; проектирование электрической схемы; переход от схемы к проектированию печатной платы; размещение компонентов на печатной плате; автотрассировка проводников, алгоритмы автотрассировки; сеточные и бессеточные алгоритмы автотрассировки; способы задания параметров топологии для автотрассировки; проверка топологии печатных плат на связность и технологические ограничения; подготовка производства печатных плат; анализ целостности сигналов с учетом геометрии печатных проводников; обмен данными с другими САПР; проектирование многослойных печатных плат; иерархическое проектирование. Организация графических данных; плоскостное черчение; графические примитивы чертежа; общие свойства примитивов; способы выбора объектов и их элементов; редактирование объектов чертежа; средства создания библиотек; оформление чертежей: штриховка, размеры; пространственное моделирование конструкций; поверхностное и твердотельное проектирование объектов; изображение трехмерных объектов; Языки программирования САПР; использование общих систем программирования и внутренних языков в САПР; организация диалога в САПР; стандарты пользовательского интерфейса. Параметрические возможности современных САПР; размерные и геометрические ограничения на параметры модели; проектирование моделей деталей; методы проектирования сборок; получение чертежей деталей и сборок по моделям; проектирование деталей из листового металла. Анализ, верификация и оптимизация проектных решений средствами САПР; моделирование процессов сборки, изготовления деталей, поведения конструкций при наличии воздействующих факторов; расчетные приложения для систем твердотельного проектирования; форматы обмена данными с другими САПР.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:
знать:
- характеристики современных САПР;
- методику проектирования электрических схем и печатных плат с помощью САПР;
- принципы создания библиотек компонентов;
- параметры печатного монтажа и их описание в САПР;
- алгоритмы авторазмещения и автотрассировки, реализованные в САПР;
- методы проверки схемы и печатной платы и получения документации;
- методы проектирования конструкций с использованием двумерного и пространственного проектирования;
- параметрические возможности современных САПР;
- способы обмена данными между САПР и получения документации;
уметь:
- проектировать электрические схемы и печатные платы в рамках сквозного процесса проектирования;
- создавать библиотеки компонентов;
- оформлять документацию средствами плоскостного черчения;
- задавать параметрические описания параметров деталей и конструкций;
- использовать языки программирования для расширения возможностей САПР и организации диалога.
Приборы и системы электронной диагностики
Основные направления электронной медицинской аппаратуры. Измеряемые физиологические параметры человека. Обобщенная структура и компоненты медицинского электроизмерительного прибора и системы функциональной диагностики. Требования к электронной измерительно-диагностической аппаратуре. Общие принципы построения диагностического процесса и место электронных измерений. Базовые медицинские принципы компьютерной информационной технологии. Инфракрасная термография. Системы термографии. Принципы построения аппаратуры ультразвуковой (УЗ) визуализации. Методы проведения измерений в точке. Измерение смещение. Измерение радиационного давления. Измерение с большой и малой мишенью. Калориметрия. Методы оптической дифракции. Измерение биологических экспозиций доз. Эхо-импульсные методы визуализации и измерений. Перспективы развития УЗ-диагностики. Доплеровские методы. Эффект Доплера. Зонд доплеровского прибора. Методы выделения информации о направлении потока. Импульсно-доплеровский измеритель скорости потока крови. Общие принципы построения рентгенодиагностических систем. Взаимодействие рентгеновского излучения с биотканями. Общие принципы построения рентгеновских компьютерных томографов (КТ). Аппаратура для получения радиоизотопных изображений. Эмиссионная компьютерная томография. Ядерный магнитный резонанс. (ЯМР). Физика ЯМР. Построение и работа ЯМР-спектрометра и томографа. Применение ЯМР в биологии и медицине. Сущность электромиографии (ЭМГ). Зависимость формы и параметров электромиограммы от двигательной активности и патологии. Общая структура и принципы построения ЭМ аппаратуры. Способы регистрации ЭМГ. Электрофизиологическая природа электроэнцифалограммы (ЭЭГ). Характерные составляющие волны ЭЭГ, их параметры и условия наблюдения. Методика и аппаратура ЭЭГ. Биофизические основы импедансной реоплетизмографии (ИРПГ). Электрокардиография. Методика и аппаратура электрокардиографических исследований. Методы исследования функционального состояния сосудов. Косвенные и прямые методы измерения давления крови. Измерители частоты пульса: структурные схемы, применяемые преобразователи. Методы и аппаратура исследования системы дыхания. Технические методы функциональной диагностики пищеварительной системы. Методы исследования пищеварительной системы. Эндоскопия. Физико-оптические методы и устройства для исследования зрения. Методы и устройства для исследования и диагностики органов слуха.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:
знать:
- принципы работы медицинской электронной измерительной аппаратуры;
- конструктивно-технологические особенности аппаратуры;
- структуру и особенности диагностических методов, различающихся по функциональным, физическим и конструктивно-технологическим признакам;
- принципы проектирования электронных приборов и систем для диагностических целей;
уметь:
- характеризовать структуру и особенности диагностических методов и конструктивно-технологические особенности аппаратуры;
- анализировать: работу медицинской электронной измерительной аппаратуры и разрабатывать на основе анализа эффективные измерительные приборы.
Цифровая обработка биомедицинских сигналов и изображений
Назначение систем передачи и регистрации биомедицинской информации. Структура, состав и основные требования к ним. Разновидности биотелеметрических систем (БТМС). Построение подсистемы сбора информации с множества аналоговых датчиков биомедицинских параметров. Основные конфигурации системы сбора и преобразования информации с датчиков, их функционирование, назначение элементов, области применения. Функционально-модульное построение систем. Назначение и состав интерфейса в биотелеметрических измерительных системах. Разновидности интерфейсов. Структуры интерфейса. Форматы информационных и управляющих сообщений. Интерфейсные функции. Приборные интерфейсы. Магистраль приборного интерфейса. Машинные интерфейсы. Применение преобразований Фурье в средствах медицинской электроники. Преобразование Уолша. Быстрые спектральные преобразования при сжатии биомедицинской информации. Цифровая обработка биотелеметрических сигналов. Защита биомедицинской информации.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:
знать:
- применение преобразований Фурье и Уолша для создания систем передачи, анализа и регистрации биометрических сигналов;
- методы передачи аналоговых и цифровых измерительных сигналов;
- принципы построения аппаратуры передачи, анализа и регистрации биометрических сигналов;
уметь:
- характеризовать конкретные системы медицинской электроники с применением цифровой обработки сигналов;
- характеризовать методы построения биотелеметрических систем;
- анализировать различные интерфейсы биотелеметрических измерительных систем;
- анализировать способы кодирования биотелеметрических сигналов с целью повышения помехоустойчивости систем медицинской электроники.
Техника сверхвысоких частот и крайне высоких частот в медицинских приборах
Оценка уровней безопасного фона электромагнитного излучения в диапазонах дециметровых волн (ДЦВ), сантиметровых волн (СМВ), крайне высокой частоты (КВЧ). Основные положения теории электромагнитного поля необходимые для разработки устройств и приборов ДЦВ, СМВ, КВЧ. Параметры и технические характеристики основных типов направляющий систем. Расчет структуры полей в направляющих системах и резонаторах. Основные типы антенных устройств. Параметры и расчет проволочных антенн для диапазонов ДЦВ и СМВ. Параметры и расчет апертурных антенн для диапазонов ДЦВ и КВЧ. Механизмы взаимодействия электромагнитной энергии СМВ и КВЧ диапазонов с биологическими объектами.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:
знать:
- основы теории электромагнитного поля;
- теоретические и физические закономерности, лежащие в основе описания процессов взаимодействия живых тканей с электромагнитным полем;
- принцип работы и методику расчета основных высокочастотных элементов медицинской радиоаппаратуры: излучателей, линий передачи и основных узлов высокочастотного тракта;
- принцип работы и конструкцию типовых медицинских приборов ультравысоких частот (УВЧ) и СВЧ;
- методику измерения основных параметров излучателей и устройств СВЧ;
уметь:
- правильно выбрать тип линии передачи, узлы высокочастотного тракта и излучатели для работы в заданном диапазоне частот для обеспечения заданных характеристик ЭМП;
- производить расчет линий передачи, основных устройств высокочастотного тракта, излучателей для обеспечения требуемых характеристик и параметров;
- измерять основные параметры устройств СВЧ и излучателей;
- самостоятельно ориентироваться в научно-технической литературе по биомедицинской радиоэлектронике, технике УВЧ и СВЧ, антеннам.
Аппаратное и программное обеспечение вычислительных средств
Структура и программирование центрального процессора. Аппаратные средства персональных компьютеров. Основы операционных систем семейства Windows 32. Назначение и особенности экспертных систем. Модели представления знаний. Методы поиска решений в экспертных системах. Взаимодействие с пользователем в экспертных системах .Язык логического программирования Visual Prolog. Структура программы на языке Visual Prolog. Рекурсия на языке Visual Prolog. Списки на языке Visual Prolog. Работа с файлами на языке Visual Prolog. Создание графического пользовательского интерфейса в среде Windows. Основы теории нечетких множеств.
В результате изучения дисциплины обучаемый должен
знать:
- шинную архитектуру персонального компьютера;
- функционирование отдельных устройств в составе ПЭВМ;
- типы драйверов устройств в Windows 32;
- принципы построения операционных систем;
- систему команд Intel-совместимых процессоров;
- принципы взаимодействия аппаратных и программных средств персонального компьютера;
- модели представления знаний, методы поиска решений в экспертных системах;
- особенности проведения морфологического анализа входных данных;
- особенности проведения синтаксического анализа входных данных;
- особенности проведения семантического анализа входных данных;
- правила оформления программ на языке Visual Prolog;
- правила работы со списками в языке Visual Prolog;
- правила работы с файлами в языке Visual Prolog;
- правила создания Windows приложений на языке Visual Prolog;
- основные операции с нечеткими множествами;
- правила составления таблиц значений функции нечетких переменных;
- сети нечетких элементов;
уметь:
- использовать язык Ассемблера в прикладных программах;
- использовать пакет прикладных программ для разработки драйверов устройств в Windows 32;
- использовать интегрированную среду Visual Prolog.