| 1 |
جایگاه درس در برنامه درسی دوره |
درس مقدمه ای بر مهندسی پزشکی یکی از دروس اصلی در گرایش مهندسی پزشکی می باشد. |
| 2 |
هدف کلی |
هدف از این درس آشنایی بامهندسی پزشکی، تاریخچه، گرایش ها، حوزه های کاری، پتانسیل های حیاتی، الکترودهای ثبت، مبدل ها و حسگرها، تقویت کننده های پتانسیل حیاتی، پردازش سیگنال و تصویر و مدلسازی می باشد.دانشجو در پایان دوره با مباحث اولیه، ضروری و پایه ای در مهندسی پزشکی آشنا شده، همچنین دانش زیادی از مباحث کاربردی و زمینه های کاری مختلف به دست می آورد. بخش زیادی از یادگیری در این درس از طریق سمینار دانشجویان و ارائه کلاسی آن ها با موضوعات متنوع و جذاب صورت خواهد گرفت. |
| 3 |
شایستگی های پایه |
ضروری است دانشجو با انگیزه و علاقمند به تحقیق و مطالعه بیشتر در زمینه های مختلف مربوط به مهندسی پزشکی و کاربردهای متنوع و گسترده آن باشد. به علاوه قادر به تحلیل مسایل و محاسبات منطقی و ریاضی و همینطور تحلیل مدارهای ساده باشد. |
| 4 |
اهداف یادگیری |
هدف از این درس آشنایی بامهندسی پزشکی، تاریخچه، گرایش ها، حوزه های کاری، پتانسیل های حیاتی، الکترودهای ثبت، مبدل ها و حسگرها، تقویت کننده های پتانسیل حیاتی، پردازش سیگنال و تصویر و مدلسازی می باشد.دانشجو در پایان دوره با مباحث اولیه، ضروری و پایه ای در مهندسی پزشکی آشنا شده، همچنین دانش زیادی از مباحث کاربردی و زمینه های کاری مختلف به دست می آورد. بخش زیادی از یادگیری در این درس از طریق سمینار دانشجویان و ارائه کلاسی آن ها با موضوعات متنوع و جذاب صورت خواهد گرفت. |
| 5 |
اهداف یادگیری |
آشنایی با تعریف، تاریخچه و گرایش های مختلف مهندسی پزشکی ، آشنایی ویژه با گرایش بیوالکتریک |
| 6 |
اهداف یادگیری |
آشنایی با تعریف، تاریخچه و گرایش های مختلف مهندسی پزشکی ، آشنایی ویژه با گرایش بیوالکتریک |
| 7 |
اهداف یادگیری |
حوزه های کاری در بیوالکتریک:
ثبت و پردازش سیگنال های حیاتی
تصویربرداری و پردازش تصاویر پزشکی |
| 8 |
اهداف یادگیری |
حوزه های کاری در بیوالکتریک:
ثبت و پردازش سیگنال های حیاتی
تصویربرداری و پردازش تصاویر پزشکی |
| 9 |
اهداف یادگیری |
ثبت سیگنال های حیاتی و طراحی سیستم های مانیتورینگ بیمارستانی
مهندسی توانبخشی و اندام های مصنوعی
مدلسازی سیستم های بیولوژیکی
علوم اعصاب شناختی
پردازش صوت و گفتار
سیستم های کنترلی و رباتیک
کاربرد لیزر
اولتراسوند |
| 10 |
اهداف یادگیری |
ثبت سیگنال های حیاتی و طراحی سیستم های مانیتورینگ بیمارستانی
مهندسی توانبخشی و اندام های مصنوعی
مدلسازی سیستم های بیولوژیکی
علوم اعصاب شناختی
پردازش صوت و گفتار
سیستم های کنترلی و رباتیک
کاربرد لیزر
اولتراسوند |
| 11 |
اهداف یادگیری |
اندازه گیری و ابزار دقیق پزشکی
تقسیم بندی دستگاه های پزشکی:
دستگاه های پزشکی تهاجمی و غیر تهاجمی
دستگاه های تشخیصی یا درمانی |
| 12 |
اهداف یادگیری |
اندازه گیری و ابزار دقیق پزشکی
تقسیم بندی دستگاه های پزشکی:
دستگاه های پزشکی تهاجمی و غیر تهاجمی
دستگاه های تشخیصی یا درمانی |
| 13 |
اهداف یادگیری |
منشا پتانسیل های حیاتی
نورون
پتانسیل غشاء سلول
پتانسیل حالت استراحت |
| 14 |
اهداف یادگیری |
منشا پتانسیل های حیاتی
نورون
پتانسیل غشاء سلول
پتانسیل حالت استراحت |
| 15 |
اهداف یادگیری |
توزیع و پخش یون ها از طریق کانال های موجود در غشاء
حالت تعادل
پتانسیل نرنست (Nernst Potential)
تعادل دونان (Donnan Equilibrium) |
| 16 |
اهداف یادگیری |
توزیع و پخش یون ها از طریق کانال های موجود در غشاء
حالت تعادل
پتانسیل نرنست (Nernst Potential)
تعادل دونان (Donnan Equilibrium) |
| 17 |
اهداف یادگیری |
مدار معادل غشاء سلول
مدار الکتریکی معادل آکسون در حین تحریک
مدل هاجکین – هاکسلی (Hodgkin and Huxley, 1952)
انتشار پتانسیل عمل
تاثیر میلین در انتشار تحریک در طول عصب |
| 18 |
اهداف یادگیری |
مدار معادل غشاء سلول
مدار الکتریکی معادل آکسون در حین تحریک
مدل هاجکین – هاکسلی (Hodgkin and Huxley, 1952)
انتشار پتانسیل عمل
تاثیر میلین در انتشار تحریک در طول عصب |
| 19 |
اهداف یادگیری |
مدار معادل غشاء سلول
مدار الکتریکی معادل آکسون در حین تحریک
مدل هاجکین – هاکسلی (Hodgkin and Huxley, 1952)
انتشار پتانسیل عمل
تاثیر میلین در انتشار تحریک در طول عصب |
| 20 |
اهداف یادگیری |
مدار معادل غشاء سلول
مدار الکتریکی معادل آکسون در حین تحریک
مدل هاجکین – هاکسلی (Hodgkin and Huxley, 1952)
انتشار پتانسیل عمل
تاثیر میلین در انتشار تحریک در طول عصب |
| 21 |
اهداف یادگیری |
مدار معادل غشاء سلول
مدار الکتریکی معادل آکسون در حین تحریک
مدل هاجکین – هاکسلی (Hodgkin and Huxley, 1952)
انتشار پتانسیل عمل
تاثیر میلین در انتشار تحریک در طول عصب |
| 22 |
اهداف یادگیری |
مدار معادل غشاء سلول
مدار الکتریکی معادل آکسون در حین تحریک
مدل هاجکین – هاکسلی (Hodgkin and Huxley, 1952)
انتشار پتانسیل عمل
تاثیر میلین در انتشار تحریک در طول عصب |
| 23 |
اهداف یادگیری |
پتانسیل های حیاتی
الکتروانسفالوگرام (EEG)
الکترونوروگرام (ENG)
الکترومایوگرام (EMG)
الکتروکاردیوگرام (ECG)
ثبت 12 لیدی سیگنال ECG
ترمینال مرکزی ویلسون (Wilson Central Terminal)
لیدهای تقویت شده (Augmented Limb Leads)
بردار قلبی (Cardiac Vector) |
| 24 |
اهداف یادگیری |
پتانسیل های حیاتی
الکتروانسفالوگرام (EEG)
الکترونوروگرام (ENG)
الکترومایوگرام (EMG)
الکتروکاردیوگرام (ECG)
ثبت 12 لیدی سیگنال ECG
ترمینال مرکزی ویلسون (Wilson Central Terminal)
لیدهای تقویت شده (Augmented Limb Leads)
بردار قلبی (Cardiac Vector) |
| 25 |
اهداف یادگیری |
الکترولیت (Electrolyte)
واسطه الکترود - الکترولیت
پتانسیل نیم - پیل (Half-Cell Potential) |
| 26 |
اهداف یادگیری |
الکترولیت (Electrolyte)
واسطه الکترود - الکترولیت
پتانسیل نیم - پیل (Half-Cell Potential) |
| 27 |
اهداف یادگیری |
اهمیت پتانسیل نیم - پیل
الکترودهای قابل پلاریزه و غیر قابل پلاریزه
الکترود نقره – کلرید نقره (Ag/AgCl) |
| 28 |
اهداف یادگیری |
اهمیت پتانسیل نیم - پیل
الکترودهای قابل پلاریزه و غیر قابل پلاریزه
الکترود نقره – کلرید نقره (Ag/AgCl) |
| 29 |
اهداف یادگیری |
مدل الکترود - الکترولیت
تاثیر مشخصات فیزیکی الکترود بر روی امپدانس آن
دسته بندی الکترودها از نظر ساختار |
| 30 |
اهداف یادگیری |
مدل الکترود - الکترولیت
تاثیر مشخصات فیزیکی الکترود بر روی امپدانس آن
دسته بندی الکترودها از نظر ساختار |
| 31 |
اهداف یادگیری |
الکترودهای سطحی یا پوستی
الکترودهای داخلی
آرایه های الکترودی
میکروالکترودها |
| 32 |
اهداف یادگیری |
الکترودهای سطحی یا پوستی
الکترودهای داخلی
آرایه های الکترودی
میکروالکترودها |
| 33 |
اهداف یادگیری |
حسگرهای جابجایی (Displacement Transducers)
1. مبدل های جابجایی مقاومتی
پتانسیومتر(Potentiometer) |
| 34 |
اهداف یادگیری |
حسگرهای جابجایی (Displacement Transducers)
1. مبدل های جابجایی مقاومتی
پتانسیومتر(Potentiometer) |
| 35 |
اهداف یادگیری |
کرنش سنج (Strain Gauge)
2. مبدل های جابجایی خازنی
3. مبدل های جابجایی القایی
ترانسفورماتور تفاضلی خطی |
| 36 |
اهداف یادگیری |
کرنش سنج (Strain Gauge)
2. مبدل های جابجایی خازنی
3. مبدل های جابجایی القایی
ترانسفورماتور تفاضلی خطی |
| 37 |
اهداف یادگیری |
ترانسفورماتور تفاضلی خطی بهینه شده
4. مبدل پیزوالکتریک (Piezoelectric Sensor)
حسگرهای دما (Thermometer) |
| 38 |
اهداف یادگیری |
ترانسفورماتور تفاضلی خطی بهینه شده
4. مبدل پیزوالکتریک (Piezoelectric Sensor)
حسگرهای دما (Thermometer) |
| 39 |
اهداف یادگیری |
ترمیستور (Thermistor)
ترموکوپل (Thermocouple)
تراشه های الکترونیکی اندازه گیری دما
حسگرهای نوری |
| 40 |
اهداف یادگیری |
ترمیستور (Thermistor)
ترموکوپل (Thermocouple)
تراشه های الکترونیکی اندازه گیری دما
حسگرهای نوری |
| 41 |
اهداف یادگیری |
تقویت کننده
تقویت کننده های عملیاتی (آپ امپ)
تقویت کننده معکوس کننده
بافر
تقویت کننده غیر معکوس کننده |
| 42 |
اهداف یادگیری |
تقویت کننده
تقویت کننده های عملیاتی (آپ امپ)
تقویت کننده معکوس کننده
بافر
تقویت کننده غیر معکوس کننده |
| 43 |
اهداف یادگیری |
فیلترهای فعال تقویت کننده های زیستی
ویژگی های پتانسیل های حیاتی
ویژگی های تقویت کننده ثبت پتانسیل های حیاتی (Biopotential Amplifier) |
| 44 |
اهداف یادگیری |
فیلترهای فعال تقویت کننده های زیستی
ویژگی های پتانسیل های حیاتی
ویژگی های تقویت کننده ثبت پتانسیل های حیاتی (Biopotential Amplifier) |
| 45 |
اهداف یادگیری |
ویژگی های تقویت کننده های زیستی
تقویت کننده های زیستی
بلوک های تشکیل دهنده دستگاه ECG
مشکلات رایج و نکات مهم در طراحی دستگاه ECG |
| 46 |
اهداف یادگیری |
ویژگی های تقویت کننده های زیستی
تقویت کننده های زیستی
بلوک های تشکیل دهنده دستگاه ECG
مشکلات رایج و نکات مهم در طراحی دستگاه ECG |
| 47 |
اهداف یادگیری |
تداخل خطوط تغذیه
مشخصات سایر سیگنال های حیاتی
مشخصات تقویت کننده سیگنال EMG
مشخصات تقویت کننده سیگنال EEG |
| 48 |
اهداف یادگیری |
تداخل خطوط تغذیه
مشخصات سایر سیگنال های حیاتی
مشخصات تقویت کننده سیگنال EMG
مشخصات تقویت کننده سیگنال EEG |
| 49 |
اهداف یادگیری |
هدف از پردازش سیگنال های حیاتی
بلوک دیاگرام پردازش سیگنال های حیاتی
پردازش سیگنال های حیاتی |
| 50 |
اهداف یادگیری |
هدف از پردازش سیگنال های حیاتی
بلوک دیاگرام پردازش سیگنال های حیاتی
پردازش سیگنال های حیاتی |
| 51 |
اهداف یادگیری |
تحلیل در حوزه زمان
تحلیل در حوزه فرکانس
مشخصات حوزه فرکانس
تحلیل در حوزه زمان - فرکانس |
| 52 |
اهداف یادگیری |
تحلیل در حوزه زمان
تحلیل در حوزه فرکانس
مشخصات حوزه فرکانس
تحلیل در حوزه زمان - فرکانس |
| 53 |
اهداف یادگیری |
فیلترهای ایده ال و غیر ایده ال
تشخیص رخداد ، استانه گذاری، تشخیص پیک، متوسط گیری، |
| 54 |
اهداف یادگیری |
فیلترهای ایده ال و غیر ایده ال
تشخیص رخداد ، استانه گذاری، تشخیص پیک، متوسط گیری، |
| 55 |
اهداف یادگیری |
آنالیز داده، استخراج ویژگی، شناسایی الگو، کلاس بندی، خوشه بندی، الگوریتم های یادگیری ماشین، شبکه عصبی و .... |
| 56 |
اهداف یادگیری |
آنالیز داده، استخراج ویژگی، شناسایی الگو، کلاس بندی، خوشه بندی، الگوریتم های یادگیری ماشین، شبکه عصبی و .... |
| 57 |
اهداف یادگیری |
تعریف مدل
مدل در مهندسی پزشکی |
| 58 |
اهداف یادگیری |
تعریف مدل
مدل در مهندسی پزشکی |
| 59 |
اهداف یادگیری |
کاربرد مدل سازی
انواع مدل ، روش های استخراج اطلاعات از سیستم ها به منظور مدل سازی |
| 60 |
اهداف یادگیری |
کاربرد مدل سازی
انواع مدل ، روش های استخراج اطلاعات از سیستم ها به منظور مدل سازی |
| 61 |
اهداف یادگیری |
مراحل مدل سازی
مدل الکتریکی غشاء سلول
مدل های هندسی با استفاده از تصویربرداری پزشکی |
| 62 |
اهداف یادگیری |
مراحل مدل سازی
مدل الکتریکی غشاء سلول
مدل های هندسی با استفاده از تصویربرداری پزشکی |
| 63 |
اهداف یادگیری |
مدل ساختاری و کارکردی مغز
نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی در علم پزشکی |
| 64 |
اهداف یادگیری |
مدل ساختاری و کارکردی مغز
نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی در علم پزشکی |
| 65 |
روش تدریس |
اسلایدهای آموزشی متناسب با سرفصل ها آماده شده و ارائه می شود. دانشجو از طریق سوال و جواب های مکرر در تدریس درگیر می شود تا اطمینان حاصل شود که متوجه درس شده و همراه است. در مواردی از دانشجو خواسته می شود تا برای حل سوالی به پای تخته بیاید. در طول جلسات تمرین های تحویلی ارائه می شود و در جلسه بعد از نتیجه تمرین فیدبکی از پیشرفت دانشجو و همراه بودن در طول ترم به دست می آید. قسمت دیگری از یادگیری از طریق کلاس حل تمرین صورت می گیرد و قسمت زیادی از یادگیری نیز از طریق سمینارهای دانشجویان با موضوعات متنوع و جذاب صورت خواهد گرفت. دانشجویان موظف به ارایه کلاسی و گزارش کتبی برای سمینار هستند. |
| 66 |
وظایف دانشجو |
فعالیت در کلاس، پاسخ دادن به سوالات در طول تدریس که نشان دهنده همراه بودن در یادگیری است. حضور مستمر در جلسات، حضور به موقع در کلاس، ارائه تمرینات تحویلی استاد و ارائه تمرینات تحویلی و پروژه های کلاس حل تمرین، حضور مستمر و فعالیت در کلاس تمرین، مطالعه دقیق منابع و پرسیدن سوالات احتمالی، آماده سازی و ارائه سمینار با کیفیت و با موضوع جالب توجه و مرتبط با درس |
| 67 |
منبع |
|
| 68 |
مواد و امکانات آموزشی |
اسلایدهای آموزشی، نمونه سوالات امتحانی، کلاس حل تمرین، دسترسی به منابع مورد نیاز و استاد حل تمرین برای یادگیری و انجام تکالیف و پروژه در طول ترم و سمینار پایانی دوره، استفاده از سامانه vu برای مدیریت بهتر تکالیف، نمونه سوالات، کوییزها، پروژه ها و ... |
| 69 |
نحوه ارزشیابی |
میان ترم 6 نمره
پایان ترم 8 نمره
تمرین تحویلی 3 نمره
سمینار (گزارش + ارائه) 1.5 + 1.5 نمره
حضور فعال در کلاس نمره اضافه |
| 70 |
فایل |
Pdf File |