Laboratório de Instrumentação em Física Médica
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Física |
Ocorrência: 2023/2024 - 1S ![Requerida a integração com o Moodle Ícone do Moodle](/fcup/pt/imagens/MoodleIcon)
Ciclos de Estudo/Cursos
Docência - Responsabilidades
Língua de trabalho
Português
Obs.: Pode ser adaptada para Inglês em caso de alunos internacionais.
Objetivos
A frequência bem-sucedida desta UC deverá proporcionar ao estudante a capacidade de compreender o que é a instrumentação e o seu lugar no contexto da interacção do Homem com o meio que o rodeia, reconhecer a importância muito particular da instrumentação de base electrónica, compreender o princípio da perturbação mínima no processo de medição, entender a importância dos conceitos razão sinal/ruído, análise espectral, detecção síncrona e transmissão de sinais com ajuste de impedância de propagação, ser capaz de projectar blocos de amplificação com elevada rejeição de ruído e adequado compromisso ganho versus largura de banda, ter a sensibilidade de considerar instrumentação no domínio do tempo ou no domínio da frequência dependendo da situação em análise, em síntese, exibir conhecimentos e competências que, no mínimo, constituam um bom ponto de partida para abordar necessidades de instrumentação em Física Médica.
Resultados de aprendizagem e competências
Aquisição de conhecimentos básicos ao nível da instrumentação médica:
- sensores / transdutores biomédicos
- Conceitos de razão/sinal ruido, análise no domínio das frequências, gama dinâmica, resolução, limite de deteção e reprodutibilidade.
- Métodos de aquisição e processamento de sinais biomédicos
- Métodos de filtragem e amplificação diferencial
- Métodos avançados de deteção de sinal (ex. amplificador Lock-in)
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Licenciatura com afinidade
Conhecimentos básicos de electronica
Programa
O programa da disciplina está estruturado em blocos numa sequência projectada para, numa primeira fase, uniformizar conhecimentos de base, a que se seguirá a leccionação teórica e laboratorial de novos conteúdos nos domínios da Electrónica e da Instrumentação no contexto de sensores biomédicos.
A parte laboratorial estará em vários casos associada à realização de experiências projectadas para evidenciar fenómenos físicos, mas que evidenciam aspectos importantes da área da instrumentação eléctrica/electrónica. Os blocos que se consideram são:
Sensores/transdutores
Geração e aquisição de sinais
Análise de sinais
Circuitos para deteção, amplificação e filtragem de sinais
Incorporação dos conceitos apreendidos num projecto experimental
Após a exploração e consolidação de conceitos fundamentais e de técnicas de instrumentação, será realizado um projeto experimental de grupo envolvendo a aplicação criativa dos conceitos aprendidos, num desafio prático de aquisição de sinais. (eg: Implementação de um oximetro ótico; implementação de um estetoscopio digital; Simulação e aquisição de sinais ECG, etc)
Bibliografia Obrigatória
Horowitz Paul;
The art of electronics. ISBN: 0-521-23151-5 (hardcover)
Bibliografia Complementar
José Higino Correia; Introdução à instrumentação médica. ISBN: 9789727579587
O.Dell T. H.;
Circuits for electronic instrumentation. ISBN: 0-521-40428-2
Webster John G. 340;
Medical instrumentation. ISBN: 0-395-25411-6
Observações Bibliográficas
Serão proporcionados elementos para consulta bibliográfica.
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
A metodologia de ensino deste curso desenvolve-se em torno de trabalho experimental, numa primeira fase, associado a experiências que se distribuem pelos blocos acima indicados. Previamente são definidos os objetivos experimentais, complementados por exposição na aula dos fundamentos teóricos que suportam esses trabalhos e as suas implicações práticas.
Durante a execução dos trabalhos, em grupos de 2, máx. 3 alunos, o docente proporciona um acompanhamento na bancada laboratorial, não só para procurar resolver situações de dificuldade, mas também para comentar resultados obtidos procurando generalizar para outros domínios da Ciência.
Numa segunda fase, cada grupo desenvolve um projeto experimental, aplicando os conhecimentos adquiridos.
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída sem exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Participação presencial |
10,00 |
Trabalho laboratorial |
30,00 |
Trabalho escrito |
30,00 |
Trabalho prático ou de projeto |
30,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Frequência das aulas |
9,00 |
Trabalho escrito |
24,00 |
Trabalho laboratorial |
40,00 |
Elaboração de projeto |
41,00 |
Estudo autónomo |
48,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Numero de faltas inferior a 1/4 do nº total de aulas
Nota igual ou superior a 7 em todas as componentes de avaliação com peso igual ou superior a 30%
Fórmula de cálculo da classificação final
Classificação de relatório Individual/Ensaio: 30%
Classificação de relatório e apresentação de trabalho de grupo: 50%
Caderno de Registo Laboratorial: 10%
Avaliação Contínua: 10%
Provas e trabalhos especiais
Realizadas se necessário
Trabalho de estágio/projeto
Não aplicável
Avaliação especial (TE, DA, ...)
A considerar se necessário
Melhoria de classificação
Aplicação do regulamento
Observações
Juri: Pedro Alberto da Silva Jorge
Manuel Joaquim B. Marques
Carla Rosa