Instrumentación Biomédica

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE CIENCIAS
PLAN DE ESTUDIOS DE LA LICENCIATURA EN
FÍSICA BIOMÉDICA
Programa de la asignatura
Instrumentación Biomédica
Clave: 1731
Semestre:
7°
Carácter: Obligatorio
Tipo: Teórico-Práctica
Modalidad: Curso-Laboratorio
Campo de conocimiento:
Médico-Biológico, Físico-Matemático,
Humanidades y Tecnologías de la Información
Horas
Horas por semana
Teoría: Práctica:
2
4
6
Duración del programa: 16 semanas
No. Créditos:
8
Horas al semestre
96
Seriación: No ( ) S i ( x ) Obligatoria ( ) Indicativa ( x )
Asignatura antecedente: Interacción de la Radiación con la Materia
Asignatura subsecuente: Imagenología Biomédica
Objetivo general: Describir los principios físicos y funcionamiento de la instrumentación médica, para analizar
sus aplicaciones en el área biomédica con los más altos principios éticos.
Objetivos específicos:
1. Describir los principios físicos por los cuales funcionan los diversos instrumentos de medición fisiológica.
2. Analizar los principios para la medición y detección de radiación, así como identificar los principios para la
detección de ésta.
3. Describir los principios por los cuales se generan las principales modalidades de imágenes para el
diagnóstico médico.
Índice Temático
Unidad
Tema
1
2
3
4
5
6
Conceptos básicos de instrumentación médica
Técnicas de mediciones fisiológicas (biosensores)
Propiedades generales de las fuentes y detectores de radiación
Electrónica para detección de radiación
Modalidades de generación de imágenes médicas
Aplicaciones de la imagenología médica
Total de horas:
Suma total de horas:
Horas
Teóricas
Prácticas
5
10
5
10
5
12
6
10
6
11
5
11
32
64
96
Contenido Temático
Unidad
1
Temas y subtemas
Conceptos básicos de la instrumentación médica
1.1. Características estáticas y dinámicas de un instrumento de medición.
2
3
4
5
6
1.1.1. Precisión.
1.1.2. Repetitibilidad.
1.1.3. Certeza.
1.1.4. Sensibilidad.
1.1.5. Linealidad.
1.1.6. Tiempo de respuesta.
1.1.7. Respuesta en frecuencia.
1.2. Caracterización de fuentes de ruido que afectan la medición.
1.3. Propagación de errores y calibración.
1.4. Seguridad eléctrica.
Técnicas de mediciones fisiológicas
2.1. Mediciones de potenciales bioeléctricos.
2.1.1. Características de los diversos potenciales bioeléctricos (EMG, EEG, ECG).
2.1.2. Interfaz electrodo-electrolito-piel.
2.1.3. Adquisición de potenciales bioeléctricos por métodos invasivos y no invasivos.
2.2. Mediciones de biomédicas de presión, flujo y volumen.
2.2.1. Características de los fenómenos biológicos de presión, flujo y volumen.
2.2.2. Características de los diversos sensores empleados para la medición de los fenómenos
de presión, flujo y volumen.
2.3. Mediciones de otros eventos fisiológicos.
Propiedades generales de las fuentes y detectores de radiación
3.1. Modos de operación.
3.2. Espectro de altura de pulsos.
3.3. Ganancia y amplificación.
3.4. Resolución en energía.
3.5. Eficiencia de detección.
3.6. Tiempo muerto.
3.7. Detectores gaseosos.
3.8. Detectores de centelleo.
3.9. Detectores de estado sólido.
3.10. Protección radiológica.
Electrónica para detección de radiación
4.1. Impedancias y cables coaxiales.
4.2. Análisis de altura y forma de pulsos.
4.3. Funciones lineales y de lógica de pulsos.
Modalidades de generación de imágenes médicas
5.1. Principios físicos en la generación de imágenes médicas por rayos X.
5.2. Principios físicos básicos en IRM.
5.3. Principios básicos de medicina nuclear.
5.4. Principios básicos de ultrasonido.
Aplicaciones de la imagenología médica
6.1. Principios éticos en la aplicación.
Bibliografía básica:
Beauchamp T., Childress J. Principios de ética biomédica, 4ª ed. Nueva York: Oxford University Press; 1994.
Bronzino JD. The biomedical engineering handbook. 2nd ed. USA: CRC Press LLC; 2000.
Knoll GF. Radiation detection and measurement. 4th ed. USA: John Wiley & Sons; 2010.
Tsoulfanidis N, Landsberger S. Measurement and detection of radiation. 3rd ed. USA: CRC Press; 2010.
Webster JG. Medical instrumentation application and design. 4th ed. New York (USA): Wiley; 2010.
Bibliografía complementaria:
Attix FH. Introduction to radiological physics and radiation dosimetry. New York (USA): Wiley-VCH; 1986.
Turner JE. Atoms, radiation, and radiation protection. 3rd ed. New York (USA): Wiley-VCH; 2007.
Webb S. The physics of medical imaging. Bristol (UK): Institute of Physics Publishing; 1988.
Sugerencias didácticas:
Exposición oral
Exposición audiovisual
Ejercicios dentro de clase
Ejercicios fuera del aula
Seminarios
Lecturas obligatorias
Trabajo de investigación
Prácticas de taller o laboratorio
Prácticas de campo
Otras:
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( )
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Mecanismos de evaluación del aprendizaje de los
alumnos:
Exámenes parciales
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Examen final escrito
( )
Trabajos y tareas fuera del aula
(x)
Exposición de seminarios
(x)
Participación en clase
(x)
Asistencia
( )
Seminario
( )
Otras:
(x)
Portafolios
Proyecto final experimental o teórico y presentación de
resultados
Perfil profesiográfico:
Físico o Ingeniero relacionado con el manejo de la instrumentación médica con por lo menos dos años de
experiencia, y con participación en congresos en la especialidad que muestren el desarrollo y asesoramiento
en cuanto a equipamiento biomédico. Con experiencia docente.