Popis předmětu - BAM31AOL

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
BAM31AOL Aplikovaná optoelektronika v lékařství Rozsah výuky:2P+2L
Garanti:Havlík J. Role:PV Jazyk výuky:CS
Vyučující:Havlík J. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13131 Kreditů:6 Semestr:L

Anotace:

Předmět se zabývá cíli a perspektivami neinvazivních měřicích metod v rámci biomedicínského inženýrství (BMI), především optoelektronickými senzory pro lékařskou diagnostiku, základy ekologické a fyziologické optiky, definicí a spektroskopickými měřeními optických parametrů tkáně, modelováním rozptylu fotonů v živé tkáni a dalšími metodami uplatňujícími se v oblasti aplikací optoelektroniky v medicíně.

Cíle studia:

Seznámit studenty s moderními optoelektronickými koncepty využívanými v oblasti lékařské diagnostické techniky.

Obsah:

1. Úvod do předmětu. Vysokofrekvenční technika a optoelektronika ve vztahu k BMI.
2. Úlohy, cíle a možnosti optoelektroniky při neinvazivním snímání biosignálů v rámci lékařské diagnostiky, historický vývoj a moderní příklady řešení optoelektronických senzorů.
3. Optické záření a vznik života na zemi, ekologické a biofyzikální aspekty.
4. Metrologické aspekty optoelektroniky, biofyzika vnímání světla.
5. Spektrální intenzita záření, vyzařovací zákony, radiometrie, fotometrie, fyziologická optika, lidské oko a jeho spektrální citlivost.
6. Komponenty optoelektronických senzorů, světlovodiče pro lékařské aplikace
7. Polychromatické a monochromatické zdroje záření, optické a mechanické komponenty pro reflekční a transmisní aplikační modus, detektory záření
8. Optické vlastnosti biologické tkáně. Definice, teoretické a experimentální základy. Úvod a základní definice, numerické a experimentální přístupy.
9. Reflekční spektroskopie. Charakterizace rozptylu a možnosti jeho měření. Barva tkáně a základy barevné analýzy. Transport fotonů lidskou tkání, optický model lidské kůže
10. Moderní optoelektronické zobrazovací metody v rámci lékařské diagnostiky
11. Teorie transportu záření tkání, teorie Kubelka-Munk, metoda Monte-Carlo.
12. Biofyzikální a fyziologicko-anatomické základy lidského krevního oběhu
13. Moderní optoelektronické senzorové koncepty a jejich hlavní diagnostické aplikace
14. Klasické optoelektronické zobrazovací metody v rámci lékařské diagnostiky

Osnovy přednášek:

Osnovy cvičení:

Literatura:

1. Blažek, V.: Aplikovaná optoelektronika v lékařství. ČVUT Praha, 2007.
2. Boats, D. A. (eds.): Handbook of Biomedical Optics. CRC Press, Boca Raton, 2011.
3. Bronzino, J. D.: The Biomedical Engineering Handbook. Springer, Heidelberg, 2000.
4. Harsanyi, G.: Sensors in Biomedical Applications. Fundamentals, Technology and Applications. CRC Press, Boca Raton, 2000.
5. Webster, J. G.: Medical Instrumentation - Application and Design. Wiley, New Yourk, 1995.

Požadavky:

1) absolvování laboratorních měření
2) řešení a prezentace semestrálního projektu

Klíčová slova:

optoelektronika, diagnostické metody, lékařská technika

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPBIO2_2018 Před zařazením do oboru PV
MPBIO4_2018 Před zařazením do oboru PV
MPBIO1_2018 Před zařazením do oboru PV
MPBIO3_2018 Před zařazením do oboru PV


Stránka vytvořena 14.11.2019 17:50:48, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.