Inżynieria biomedyczna - studia II stopnia

II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA

Absolwenci posiadają zaawansowaną wiedzę z zakresu: informatyki i elektroniki medycznej; telematyki medycznej; materiałów medycznych; biomechaniki; modelowania struktur biologicznych i procesów fizjologicznych oraz technik obrazowania medycznego. Absolwenci posiadają umiejętności: formułowania biomedycznych problemów inżynierskich; rozwiązywania ich drogą modelowania, projektowania, opracowania technologii i konstrukcji korzystając z technik komputerowych; obróbki i przesyłania informacji; kierowania zespołami działalności twórczej; wykazywania inicjatywy twórczej oraz podejmowania decyzji.

Absolwenci są przygotowani do: twórczej pracy w środowisku, w którym nauki techniczne wspomagają medycynę; stosowania współczesnych technik teleinformatycznych, biomechaniki, aparatury medycznej oraz implantów i sztucznych narządów; rozwiązywania problemów badawczych i innowacyjnych; wdrażania nowych rozwiązań oraz kontynuacji edukacji na studiach trzeciego stopnia. Absolwenci są przygotowani do pracy w: zapleczu technicznym medycyny, przemyśle aparatury medycznej, administracji państwowej i samorządowej, małych i średnich przedsiębiorstwach oraz jednostkach doradczych i konsultingowych.

III. RAMOWE TREŚCI KSZTAŁCENIA

III.1 GRUPY TREŚCI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.2 SKŁADNIKI TREŚCI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.3 WYSZCZEGÓLNIENIE TREŚCI I EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH

1. Kształcenie w zakresie systemów informatycznych w medycynie       

Treści kształcenia: Systemy elektrodiagnostyki medycznej i diagnostyki obrazowej. Aspekty dostępności i bezpieczeństwa danych na przykładzie rekordów medycznych. Automatyzacja i systemy wspomagania decyzji. Algorytmiczny opis procedur diagnostycznych i terapeutycznych. Standaryzacja diagnostyki i terapii. Bazy danych w medycynie. Systemy komputerowe w terapii i terapeutyczne urządzenia programowalne. Międzynarodowe normy bezpieczeństwa dotyczące elektronicznych urządzeń medycznych i postępowania w sytuacjach krytycznych. Nadzorowanie i elektroniczna dokumentacja pracy szpitala. Systemy optymalnego zarządzania jednostkami służby zdrowia.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: opracowywania systemów informatycznych w medycynie; użytkowania systemów informatycznych w medycynie.

2. Kształcenie w zakresie telematyki medycznej      

Treści kształcenia: Sieci komputerowe. Technologie i protokoły sieciowe – podstawowe definicje i terminy. Charakterystyka danych medycznych. Metody wymiany danych w medycynie – specyfikacja wymagań i ograniczeń. Charakterystyka metod przygotowania danych medycznych do wymiany (metody konwersji, kompresji i prezentacji tekstu, sygnałów, obrazów, dźwięku i filmów). Standardy wymiany danych. Integracja systemów i sieci w medycynie. Zapewnianie jakości i bezpieczeństwa danych i usług. Techniczne aspekty telediagnostyki. Wideokonferencje. Wyszukiwanie danych multimedialnych na podstawie ich treści. Systemy zdalnej akwizycji danych medycznych i metody automatycznej diagnostyki (tele-EKG, nawigacja dla osób niewidomych).

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: tworzenia i użytkowania systemów telemetrycznych w medycynie.

3. Kształcenie w zakresie modelowania struktur i procesów biologicznych

Treści kształcenia: Rola modelowania komputerowego i symulacji w inżynierii biomedycznej. Metody modelowania właściwości mechanicznych. Analiza statyczna i dynamiczna. Specyfika struktur biomechanicznych. Nieliniowości: geometryczna, materiałowa, warunków brzegowych. Modele implantów. Modele uzupełnień protetycznych. Modele mieszane. Interakcja tkanka żywa – implant. Modelowanie aparatów ortodontycznych. Generacja sił stosowanych w ortodoncji. Połączenia ruchowe. Analiza wytrzymałościowa, niezawodnościowa i zmęczeniowa. Elementy mechaniki płynów. Modele analityczne oparte o założenie stanu równowagi lub stacjonarnego. Dopasowanie równań modelowych do danych doświadczalnych. Kinetyka biochemiczna. Modele kompartmentowe w fizjologii. Proste modele kontroli fizjologicznej. Dynamika układów wieloenzymatycznych. Modele probabilistyczne. Podstawy modelowania molekularnego biocząsteczek.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: modelowania komputerowego i symulacji w inżynierii biomedycznej.

4. Kształcenie w zakresie inżynierii tkankowej i genetycznej

Treści kształcenia: Cele i założenia inżynierii tkankowej. Kultury komórkowe i tkankowe. Zjawiska na granicy faz materiały podłożowe / środowisko biologiczne (adsorpcja białek, adhezja komórek, degradacja). Metody badań i kontrolowania zjawisk na granicy faz w skali mikro- i nanometrów. Materiały na podłoża dla inżynierii tkankowej. Fizyczna, chemiczna i biologiczna modyfikacja powierzchni materiałów na podłoża. Modelowanie mikrostruktury i właściwości biologicznych materiałów. Wytwarzanie in vivo tkanek i organów. Terapia genowa. Enzymy i klonowanie genu. Konstrukcja i analiza rekombinowanego DNA. Analiza i klonowanie eukariotycznego genomowego DNA. Przygotowanie sond DNA i RNA. Detekcja i analiza produktów ekspresji sklonowanych genów. Amplifikacja DNA techniką PCR. Sekwencjonowanie DNA.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystania inżynierii tkankowej i genetycznej w inżynierii biomedycznej.

5. Kształcenie w zakresie metod badania biomateriałów i tkanek

Treści kształcenia: Metody badania właściwości fizycznych i mechanicznych biomateriałów i tkanek: statyczne, ultradźwiękowe, zmęczeniowe cykliczne (pełzanie, twardość, ścieralność). Metody badania mikrostruktury: mikroskopia optyczna, elektronowa skaningowa i transmisyjna, dyfrakcja rentgenowska. Metody badania powierzchni biomateriałów (właściwości hydrofilowo-hydrofobowych, potencjału zeta, punktu izoelektrycznego): spektroskopia fotoelektronów, mikroskopia sił atomowych, mikroskopia tunelowa, spektroskopia w podczerwieni. Badanie biomateriałów w symulowanym środowisku biologicznym. Badania chemiczne wyciągów. Śledzenie biodegradacji.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: korzystania z metod badania biomateriałów i tkanek w inżynierii biomedycznej.

6. Kształcenie w zakresie inżynierii rehabilitacji ruchowej

Treści kształcenia: Inżynieria biomedyczna w rehabilitacji. Systematyka inżynierii rehabilitacyjnej. Analiza, ocena ruchu i chodu człowieka. Zaopatrzenie ortotyczne kończyn dolnych i górnych (ortozy, protezy) oraz kręgosłupa. Nowoczesne techniki wspomagania funkcji uszkodzonych kończyn – bioprotezy, funkcjonalna stymulacja elektryczna – aparaty stymulacyjne. Wózki inwalidzkie. Wprowadzenie do medycyny fizykalnej. Mechanoterapia (opatrunki unieruchamiające, wyciągi, aparaty rehabilita­cyjne, obuwie ortopedyczne). Balneoterapia.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: projektowania i stosowania protez oraz urządzeń ortopedycznych i wspomagających w rehabilitacji ruchowej.

IV. INNE WYMAGANIA

Przynajmniej 50% zajęć powinno być przeznaczone na seminaria, ćwiczenia audytoryjne, laboratoryjne lub projektowe oraz projekty i prace przejściowe.

Programy nauczania powinny przewidywać wykonanie samodzielnej pracy przejściowej.

Za przygotowanie pracy magisterskiej i przygotowanie do egzaminu dyplomowego student otrzymuje 20 punktów ECTS.

lista kierunków:

Inżynieria biomedyczna - studia II stopnia