Министерство образования Российской Федерации
Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана
"УТВЕРЖДАЮ" Первый проректор - проректор по учебной работе МГТУ им. Н.Э. Баумана __________________Е.Г. Юдин "____" ___________ 2002 г. |
Индекс: 19.05:36
Программа дисциплины
АНАЛИЗ БИОСИГНАЛОВ
Для студентов факультета: БМТ, специальностей: 19.05, 19.06 (БМТ-1, БМТ-2)
Объем видов учебных работ в часах:
Всего | 7 семестр | 8 семестр | |
Выделено на дисциплину | 170 | ||
Аудиторная работа | 85 | ||
Лекции | 51 | 51 | - |
Семинары | 17 | 17 | - |
лабораторные работы | 17 | 17 | - |
Контрольная работа (№ недели) | (9) | ||
Рубежный контроль (N недели) | |||
Самостоятельная работа | 85 | 34 | |
курсовая работа | 51 | - | 51 |
курсовой проект | - | - | - |
самостоятельная проработка курса и подготовка к контрольным мероприятиям | 34 | ||
Зачеты | - | Зачет | |
Экзамены | Экзамен | - |
Факультет
|
|
БИОМЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА
Кафедра
МЕДИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Раздел 1. Цели и задачи дисциплины
Дисциплина входит в цикл профилирующей биоинженерной и проектно-конструкторской подготовки студентов.
1.1. Цель преподавания курса.
Подготовка специалистов к участию в разработке и создании новых и модернизации существующих аппаратов и систем медицинского назначения, проектировании и разработке конструкций специализированных медицинских измерительных преобразователей, созданию программно-алгоритмического и математического обеспечения для автоматизированной первичной обработки биологических сигналов, разработке медико-технических требований, программ и методик испытаний.
1.2. Задачи курса.
Формирование умений и навыков по следующим направлениям деятельности:
- классификация и физическая природа биомедицинских сигналов;
- методы обработки и медико-техническое обоснование и выбор методов анализа биомедицинских сигналов;
- математическая обработка сигналов, получаемых от первичных измерительных преобразователей, с использованием современных методов анализа и преобразования сигналов;
- обработка больших массивов информации с помощью ЭВМ;
- цифровой спектральный анализ;
- анализ и синтез цифровых фильтров и функциональных узлов обработки сигналов;
- неискаженная передача первичных сигналов к средствам обработки и анализа;
- общие принципы автоматизированного анализа медико-биологической информации;
- разработка функциональных узлов и алгоритмических средств современных медицинских аппаратов и систем;
|
|
- расчет основных характеристик медико-биологических сигналов;
- рациональное согласование параметров технических звеньев со свойствами биологических объектов;
- разработка основных технических требований на исследование, разработку, конструирование и моделирование аппаратов, систем и алгоритмов медицинского назначения.
1.3. Место курса в учебном процессе.
Курс "Анализ биосигналов" предшествует изучению дисциплин "Биотелеметрия", "Медицинские электронные приборы и аппараты". Материалы данного курса будут использоваться в дисциплинах "Биотелеметрия", " Медицинские электронные приборы и аппараты", а также при выполнении курсового проекта "Медицинская аппаратура" и в дипломном проектировании.
1.4. Профессиональные навыки, умения и знания, приобретаемые в результате
изучения дисциплины.
Навыки и умения. Студент на уровне репродуктивной деятельности должен уметь:
1. Определять тип, варианты и оптимальную конструкцию биодатчика для конкретных задач и основные характеристики соответствующих биосигналов.
2. Уметь формулировать медико-технические требования к медицинским измерительным
приборам, устройствам сбора, анализа, преобразования и передачи по линиям связи медико-биологической информации (МБИ).
3. Составлять алгоритмы и программы обработки и анализа первичной МБИ.
4. Анализировать возможные источники помех и искажений информации о состоянии биообъекта по заданному информационному параметру и способы уменьшения их влияния.
5. Производить сравнительную оценку различных видов передачи МБИ.
Знания. Студент должен знать:
- общую теорию измерений и ее приложения к области медико-биологических исследований, принципы действия, схемы включения и характеристики основных типов медицинских измерительных преобразователей;
- эффективные алгоритмы быстрого преобразования Фурье, Z-преобразования и цифровой фильтрации;
- основные методы анализа и синтеза цифровых фильтров по заданным требованиям;
- выходные характеристики сигналов измерительных преобразователей;
- методы анализа случайных процессов, основные положения модуляции сигналов.
1.5. Основные исходные профессиональные и интеллектуальные навыки, умения,
знания, необходимые для изучения дисциплины.
Навыки: Выполнение и чтение чертежей в соответствии с требованиями ГОСТ и ЕСКД, владение ПЭВМ типа IBM PC, владение операционными системами MS-DOS и Windows, методами физико-биологических исследований биообъектов.
Умения: Анализировать существенные для задания свойства биообъекта, протекающие в биологических средах процессы, самостоятельно решать простейшие задачи программирования (суммирование рядов, численное определение определенных интегралов и производных, графический вывод результатов и т. д.)
Знания: Свойства биообъекта: акустические, электрические, механические, физико-химические, теплофизические, оптические. Параметры искусственных и естественных лечебно-профилактических воздействий на организм. Законы теплового излучения, абсолютно черного
тела, серых тел, термоэлектрические явления. Явления поглощения энергии. Фотоэффект. Магнитные свойства вещества. Термодинамика биообъектов. Законы механики твердого и деформируемого тела. Элементы акустики. Основы электроники.
Алгоритмический язык программирования Pascal (и/или C, Basic), систему математического моделирования MathCad. Основы операционного исчисления (преобразование Лапласа и Фурье), основы теории функций комплексного переменного (теорему Коши, аналитичность функций, области однолистности, теорему о вычетах, особые точки, многосвязные области, сходимость рядов и интегралов в комплексной области. Анатомо-физиологические основы электрокардиографии, спирографии и др. Основные характеристики случайных процессов.
|
|
Раздел 2. Содержание дисциплины