Ders İçerikleri ve Ön Koşulları

<< Ders İçerikleri ve Ön Koşulları

EE429 - Biyomedikal Elektromagnetik

  • Dersi Veren Öğretim Elemanı:
  • Ders Web Sayfası: EE429 - Biyomedikal Elektromagnetik
  • DERS BİLGİLERİ

    Ders

    Kodu

    Yarıyıl

    D+U+L Saat

    Kredi

    AKTS

    BİYOMEDİKAL ELEKTROMAGNETİK

    EE 429

    7/8

    3 + 0 + 0

    3

    5

     

    Ön Koşul Dersleri

     

    Dersin Dili

    İngilizce

    Dersin Seviyesi

    Lisans

    Dersin Türü

    Teknik Seçmeli

    Dersin Koordinatörü

    Cahit Canbay

    Dersi Verenler

    Cahit Canbay

    Dersin Yardımcıları

    İlhami Ünal

    Dersin Amacı

    Dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler biyoelektromagnetiğin temellerini ve uygulama alanlarını, biyolojik dokuların ortam parametrelerinin elektromagnetik modellemesini, elektromagnetik alanların biyolojik dokularla etkileşim mekanizmalarını, elektrik alan integral denklemi (EFIE) ile magnetik alan integral denklemlerini (MFIE) ve bunların elektromagnetik problemlere uygulanışını, elektromagnetik alanların biyolojik dokular üzerindeki zararlı etkileri ile maruziyet standartlarını, ve elektromagnetik alanların tıpta teşhiş ve tedavide kullanım alanlarını öğrenmiş olacaklardır.

    Dersin İçeriği

    Elektronikte biomedikal mühendisliği uygulamaları, Tıpta elektrik ve elektronik ölçüm ilkeleri, EEG, ECG, kan hızının ölçülmesi, Biyolojik dokuların ortam parametrelerinin elekromagnetik açıdan modellenmesi (e, s, m, w, T, H2O, NaCl, Porozite, Rölaksasyon süresi), Biyolojik dokuların elektromagnetik alanlarla etkileşim mekanizmaları, Elektrik ve magnetik alan integral denklemlerinin analitik ve sayısal çözümleri (EFIE, MFIE), Elektromagnetik alanların biyolojik dokular üzerindeki zararlı etkileri, korunma standartları, Elektromagnetik alanların teşhis ve tedavi amaçlı kullanımı (EM mikrodalga tomografisi, anten dizileri, anten aplikatörleri), Fiber sensörlerin tıpta kullanımı.

     

    Dersin Öğrenme Çıktıları

    Program Öğrenme Çıktıları

    Öğretim Yöntemleri

    Ölçme Yöntemleri

    1)Verilen matematik alt yapısını mühendislik problemlerine uygulayabilme

    1,2

    1

    A,D

    2) Biyolojik dokuların dispersif ortam parametrelerinin elektromagnetik modellemesini bilme

    1,2,3,7,11,12

    1

    A,D

    3) Elektromagnetik alanların biyolojik dokularla etkileşim mekanizmalarını bilme

    1,2,3,7,11,12

    1

    A,D

    4) Elektromagnetik alanların biyolojik dokular üzerindeki zararlı etkileri ile maruziyet standartlarını bilme

    1,2,3,7,11,12

    1

    A,D

    5) Elektrik alan integral denklemi (EFIE) ile magnetik alan integral denklemlerini (MFIE) ve bunların elektromagnetik problemlere uygulanışını bilme

    1,2,3,7,11,12

    1

    A,D

    6) Elektromagnetik alanların tıpta teşhiş ve tedavide kullanım alanlarını bilme

    1,2,3,7,11,12

    1

    A,D

    7) Fiber optikte modülasyon ve çoğullama tekniklerini tanıyabilme ve analiz edebilme

    1,2,3,7,11,12

    1

    A,D

    8) Her bir öğrenciye ayrı ayrı verilen ödevler çözümlerini sözlü olarak sunabilme

    6,7,8,9,10,11,12

    1

    D

    9) Sınavların bir öğrenme aracı olarak varlığını kavrayabilme,.

    9,10

    1

    A

     

    Öğretim Yöntemleri:

    1: Ders (Anlatım, Tartışma, Soru-Cevap), 2: Problem Çözme, 3: Benzetim, 4: Seminer, 5: Disiplinlerarası Grup Çalışması, 6: Laboratuar, 7: Dönem Araştırma Ödevi, 8 Konuk Konuşmacı, 9 Örnek Proje İncelemesi

    Ölçme Yöntemleri:

    A: Sınav, B: Kısa Sınav, C: Deney, D: Ödev, E: Proje

     

    DERS AKIŞI

    Hafta

    Konular

    Çalışma Malzemeleri

    1

    Ders tanımı, elektromagnetik alan teorisinin gözden geçirilmesi          

    Ders Kitabı

    2

    Biyomedikal elektromagnetiğin kısa tarihi, elektronikteki mühendislik uygulamaları.

    Ders Kitabı

    3

    Tıptaki elektrik ve elektronik ölçüm sistemlerinin temelleri, EEG, ECG, kan hızının ölçümü.

    Ders Kitabı

    4

    Biyolojik dokuların dispersif ortam parametrelerinin elektromagnetik modellemesi (e, s, m, w, T, H2O, NaCl, Porozite, Rölaksasyon Süresi).  

    Ders Kitabı

    5

    Biyolojik dokuların dispersif ortam parametrelerinin elektromagnetik modellemesi (e, s, m, w, T, H2O, NaCl, Porozite, Rölaksasyon Süresi).  

            

    Ders Kitabı

    6

    Arasınav I                       

    Ders Kitabı

    7

    Elektromagnetik alanların biyolojik dokularla etkileşim mekanizmaları

    Ders Kitabı

    8

    Elektromagnetik alanların biyolojik dokularla etkileşim mekanizmaları  

    Ders Kitabı

    9

    Elektrik alan integral denklemi (EFIE) ve magnetik alan integral denklemlerinin (MFIE) analitik ve nümerik çözümlemeleri

            

    Ders Kitabı

    10

    Elektrik alan integral denklemi (EFIE) ve magnetik alan integral denklemlerinin (MFIE) analitik ve nümerik çözümlemeleri

    Ders Kitabı

    11

    Elektromagnetik alanların biyolojik dokular üzerindeki zararlı etkileri ile maruziyet standartları

    Ders Kitabı

    12

    Elektromagnetik alanların tıpta teşhiş ve tedavide kullanım alanları. (EM Mikrodalga Tomografisi, anten dizileri, anten aplikatörleri).

    Ders Kitabı

    13

    Arasınav II

    Ders Kitabı

    14

    Ödev Sunumları

     

    Ders Kitabı

     

    KAYNAKLAR

    Ders Notu

    Jaakko Malmivuo and Robert Plonsey , “BIOELECTROMAGNETISM” Oxford University Press, New York, 1995

    Diğer Kaynaklar

    IEEE Trans. on Biomedical Engineering

     

    MATERYAL PAYLAŞIMI 

    Dökümanlar

    Ödevler

    Her öğrenciye farklı olacak şekilde verilen ödevler öğrenciler tarafından dönem sonunda ayrı ayrı sunulmakta, diğer tüm öğrencilerin de herkesin ödevlerini ve çözümlerini izleme ve öğrenmelerine imkan sağlanmaktadır.

    Sınavlar

    Arasınav soru ve cevapları

     

    DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

    YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARI

    SAYI

    KATKI YÜZDESİ

    Ara Sınav

    2

    66.6

    Ödev

    1

    33.3

    Toplam

     

    100

    Finalin Başarıya Oranı

     

    40

    Yıl içinin Başarıya Oranı

     

    60

    Toplam

     

    100

               

    DERS KATEGORİSİ

    Uzmanlık / Alan Dersleri

     

    DERSİN PROGRAM ÇIKTILARINA KATKISI

    No

    Program Öğrenme Çıktıları

    Katkı Düzeyi

    1

    2

    3

    4

    5

    1

    Matematik, fen bilimleri ve Elektrik ve Elektronik Mühendisliği konularında yeterli altyapıya sahip olma; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik çözümleri için beraber kullanabilme becerisi

    X

    2

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analitik yöntemler ve modelleme tekniklerini seçme ve uygulama becerisi,

    X

    3

    Bir sistemi, sistem bileşenini ya da süreci analiz etme ve istenen gereksinimleri karşılamak üzere gerçekçi kısıtlar altında tasarlama becerisi; bu doğrultuda modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi

    X

    4

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin kullanma becerisi,

    5

    Deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi

    6

    Bilgiye erişebilme ve bu amaçla kaynak araştırması yapabilme, veri tabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanabilme becerisi,

    X

    7

    Bireysel olarak ve çok disiplinli takımlarda etkin çalışabilme becerisi, sorumluluk alma özgüveni

    X

    8

    Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi,

    X

    9

    Yasam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi,

    X

    10

    Mesleki ve etik sorumluluk bilinci,

    X

    11

    Proje yönetimi, işyeri uygulamaları, çalışanların sağlığı, çevre ve is güvenliği konularında bilinç; mühendislik uygulamalarının hukuksal sonuçları hakkında farkındalık,

    X

    12

    Mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerinin bilincinde olmak; girişimcilik ve yenilikçilik konularının farkında olmak ve çağın sorunları hakkında bilgi sahibi olmak.

     

     

     

    X

     

     

     

     

    AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

    Etkinlik

    SAYISI

    Süresi

    (Saat)

    Toplam

    İş Yükü (Saat)

    Ders Süresi

    12

    3

    36

    Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme)

    14

    4

    56

    Ara Sınav

    2

    2

    4

    Ödev

    14

    2

    28

    Final

    1

    2

    2

    Toplam İş Yükü

     

     

    126

    Toplam İş Yükü / 25 (s)

     

     

    5.04

    Dersin AKTS Kredisi

     

     

    5

  • Syllabus
  • Ders İçeriği:

    Elektronikte biomedikal mühendisliği uygulamaları, Tıpta elektrik ve elektronik ölçüm ilkeleri, EEG, ECG, kan hızının ölçülmesi, Biyolojik dokuların ortam parametrelerinin elekromagnetik açıdan modellenmesi (e, s, m, w, T, H2O, NaCl, Porozite, Rölaksasyon süresi), Biyolojik dokuların elektromagnetik alanlarla etkileşim mekanizmaları, Elektrik ve magnetik alan integral denklemlerinin analitik ve sayısal çözümleri (EFIE, MFIE), Elektromagnetik alanların biyolojik dokular üzerindeki zararlı etkileri, korunma standartları, Elektromagnetik alanların teşhis ve tedavi amaçlı kullanımı (EM mikrodalga tomografisi, anten dizileri, anten aplikatörleri), Fiber sensörlerin tıpta kullanımı.