Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos elementares nas seguintes áreas: eletrotecnia; análise de circuitos; amplificadores operacionais; microcontroladores.

Objetivos

1- Entender os conceitos técnicos da medição e instrumentação;

2- Desenvolver a capacidade de identificar e caracterizar as famílias de instrumentos biomédicos;

3- Desenvolver a capacidade de análise e resolução de problemas de medição e de segurança técnica dos dispositivos biomédicos;

4- Aplicar e integrar conhecimentos multidisciplinares da engenharia e das ciências biomédicas para conceção e implementação de dispositivos biomédicos;

5- Utilizar corretamente instrumentos eletrónicos e virtuais em aquisição e medições de sinais e grandezas biomédicas;

6- Desenvolver a capacidade de identificação e avaliar as eventuais fontes de erro que afetem a qualidade das medições biomédicas:

7- Desenvolver a capacidade de demonstração dos princípios de funcionamento de vários dispositivos biomédicos, interpretar os resultados dos testes e recomendar a adequação de uma metodologia de medição ou instrumento biomédico num contexto multidisciplinar.

Métodos de Ensino

A disciplina encontra-se organizada em módulos teórico-práticos. Nos módulos realizar-se-ão diversos tipos de exposições teórico-práticas relacionadas com os temas em análise, demonstrações, trabalhos de grupo, exemplificações, estudo de caso, realização de exercícios práticos e avaliação contínua.

Os métodos e técnicas pedagógicas que serão usados são: método expositivo (com apoio audiovisual), demonstrativo, interrogativo, métodos ativos, métodos de contingência de reforço, métodos experiências com exercícios de simulação. Nas aulas práticas serão desenvolvidos trabalhos práticos, no sentido de confirmar os conhecimentos adquiridos nas aulas teórico-práticas.

A metodologia de avaliação inclui uma componente sumativa e uma componente formativa. A componente sumativa incluirá a realização de 2 testes ou exame final e na formativa serão valorizados, entre outros, os seguintes aspetos: participação nas aulas; desenvolvimento de trabalho autónomo, resolução de problemas, preparação dos trabalhos de laboratório, resposta a questões colocadas pelo docente e realização de outros trabalhos.

Estágio(s)

Não

Programa

1.Metrologia: conceitos gerais e sua aplicação na área da instrumentação médica. Características estáticas: gama de medida, alcance, histerese, exatidão, incerteza, repetibilidade, linearidade, sensibilidade e resolução. Características dinâmicas: banda passante, constante de tempo e tempo de resposta. Calibração e compensação de erros. Grandezas de influência e técnicas de medida para compensação de erros de medida.

2.Transdutores para instrumentação médica: transdutores indutivos, capacitivos, resistivos e piezoelétricos; sensores magnéticos por efeito de Hall; medição de deslocamento, temperatura, pressão e fluxo; termometria por radiação e sensores de radiação; ultrassons; sensores óticos e de fibra ótica.

3.Caracterização paramétrica de biossinais: pressão sanguínea; electromiograma (EMG); eletrocardiograma (ECG); eletroencefalograma (EEG). Elétrodos para aquisição de biossinais. Amplificadores de biopotenciais. Compatibilidade eletromagnética.

4.Instrumentação médica: medida de tensão arterial; ecografia; Raios X; tomografia axial computadorizada; ressonância magnética e cintigrafia.

5.Instrumentos de visualização e registo de sinais biomédicos no domínio do tempo e da frequência (osciloscópio e analisador de espectros).

6.Aquisição de dados e instrumentação virtual;

7.Calibração de equipamentos e dispositivos médicos.

Demonstração de conteúdos

-

Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

Vitória de Los Angeles Reyes Cortes Ferreira - 1.º Semestre

Bibliografia

Dias Pereira; Apontamentos Teóricos, 2022
J.G. Webster; Medical Instrumentation: Applications and Design, 4th Edition, 2010
Dias Pereira; Guia de laboratória e mini-projetos, 2022
J. Enderle, S. Blanchard, J. Bronzino; Introduction to Biomedical Engineering, Elsevier Academic Press, 2005
R.S. Kandpur; Biomedical Instrumentation: Technology and Application, McGraw-Hill Professional, 2004