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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 |
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
Componente Curricular: |
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Unidade Ofertante: |
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Código: |
Período/Série: |
Turma: |
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Carga Horária: |
Natureza: |
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Teórica: |
Prática: |
Total: |
Obrigatória: |
Optativa: |
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Professor(A): |
Ano/Semestre: |
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Observações: |
EMENTA
Teoria básica, projeto e desenvolvimento de equipamentos eletromédicos.
JUSTIFICATIVA
Teoria básica, projeto e desenvolvimento de equipamentos eletromédicos.
OBJETIVO
Objetivo Geral: |
Ao final do curso o estudante deverá ser capaz de: • Identificar conceitos e características importantes relativos ao projeto e desenvolvimento de equipamentos eletromédicos. • Demonstrar capacidade de dedução, raciocínio lógico e de promover abstrações. |
Objetivos Específicos: |
Ao final do curso o estudante deverá ser capaz de: • Projetar e construir equipamentos (hardware e software) para medição de biopotenciais. Demonstrar conhecimento básico a respeito das normas nacionais e internacionais para produção e comercialização de equipamentos eletromédicos. |
PROGRAMA
1 - Conceitos básicos de instrumentação biomédica
• Preparar os estudantes para a identificação das principais subunidades componentes dos equipamentos eletromédicos padrão, considerando-se sua aplicação e elementos de projeto.
• Apresentar os elementos principais que afetam o projeto e desenvolvimento de tais equipamentos e os métodos fundamentais para solução dos mesmos.
2 - Princípios e conceitos básicos de sensores
• Avaliar os principais tipos de sensores utilizados para o desenvolvimento de instrumentos biomédicos, suas características e aplicações.
• Discutir e projetar sensores para medição de grandezas diversas.
3 - Fundamentos de fisiologia e propagação de biopotenciais
• Estudar os elementos básicas responsáveis pela geração de biopotenciais medidos no interior do corpo ou na superfície da pele.
• Estudar os mecanismos e teorias para detecções de potenciais biomédicos.
4 - Eletrodos para biopotenciais
• Estudar os elementos componentes das interfaces entre a fonte geradora de sinal biomédico e os transdutores/eletrodos, como a pele, eletrólitos e tecidos subcutâneos.
• Estudar os principais tipos de sensores/eletrodos, suas características químicas e elétricas.
• Estudar o fenômeno de conversão de corrente iônica para corrente elétrica na interface eletrodo-eletrólito.
5 - Medições de biopotenciais
• Estudar e projetar circuitos condicionadores para sinais Eletromiográficos, Eletrocardiográficos, Eletroneurográficos, Eletroencefalográfico e/ou Eletroretinográficos.
• Projetar circuitos de aquisição de dados para coleta em tempo real de sinais biomédicos.
• Estudar as origens e características de sinais EEG, EMG e ECG.
• Desenvolver protótipos de equipamentos biomédicos em laboratório.
6 – Hardware e Softwares para medição e processamento de sinais biomédicos
• Avaliar e utilizar as principais ferramentas de hardware e software para construção de equipamentos biomédicos e para análise de dados.
• Desenvolver protótipos de hardware e software para equipamentos biomédicos diversos em laboratório.
Plano de desenvolvimento DO PROGRAMA
PARTE TEÓRICA
Semana |
Conteúdo |
1-2 |
MODULO T1. INTRODUÇÃO • Apresentação do professor • Apresentação do conteúdo programático • Apresentação dos critérios de avaliação • Apresentação das datas de entrega das avaliações • Apresentação dos horários para atendimento aos estudantes MODULO T2. CONCEITOS BÁSICOS DE INSTRUMENTAÇÃO BIOMÉDICA • Terminologia e dispositivos médicos • Fatores limitantes para medições biomédicas • Classificação dos equipamentos médicos • Critérios para projeto |
2-5 |
MODULO T3. FUNDAMENTOS DE FISIOLOGIA E PROPAGAÇÃO DE BIOPOTENCIAIS
• Potencial de membrana • Fundamentos de fisiologia e propagação de biopotenciais • Potencial de membrana – células excitáveis • Fundamentos de fisiologia e propagação de biopotenciais • Potenciais de ação • Fundamentos de fisiologia e propagação de biopotenciais • Volume condutor • Teoria de ângulos sólidos |
5-7 |
MODULO T4. ELETRODOS PARA BIOPOTENCIAIS
• A interface eletrodo pele • Eletrodos para biopotenciais • A interface eletrodo pele – transdução corrente iônica para corrente elétrica • Tipos de eletrodos e Polarização • Eletrodos para biopotenciais • Eletrodos polarizáveis e não-polarizáveis • Modelos de circuitos • Eletrodos para biopotenciais • Artefato de movimento • Eletrodos de superfície e invasivos
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8-10 |
MODULO T5. MEDIÇÕES DE BIOPOTENCIAIS - ELETROMIOGRAMA
• Origem do sinal EMG • Instrumentação para condicionamento e aquisição de sinais EMG • Análise de sinais EMG
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10-12 |
MODULO T6. MEDIÇÕES DE BIOPOTENCIAIS – ELETROCARDIOGRAMA
• Origem do sinal ECG • Instrumentação para condicionamento e aquisição de sinais ECG • Análise de sinais ECG
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13-14 |
MODULO T7. MEDIÇÕES DE BIOPOTENCIAIS – ELETROENCEFALOGRAMA
• Origem do sinal EEG • Instrumentação para condicionamento e aquisição de sinais EEG • Análise de sinais EEG
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15 |
Recuperação de Aprendizagem (ver item “Avaliação”, a seguir): • Revisão geral, por parte do estudante, que poderá agendar horário com o professor para sanar dúvidas. • Avaliação de recuperação. |
25/04 – 09/05 |
Período destinado a outras atividades acadêmicas Leitura de artigos científicos a serem definidos pelo professor. |
PARTE PRÁTICA
Semana |
Conteúdo |
1 |
MODULO P1. INTRODUÇÃO • Apresentação do conteúdo programático da parte prática da disciplina. • Apresentação do modelo de trabalho nas aulas experimentais, com definição de projetos por grupo, estratégias de avaliação, etc. • Apresentação dos critérios de avaliação. • Apresentação das datas de entrega das avaliações. • Apresentação dos horários para atendimento aos estudantes.
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2-15 |
MODULO P2 • Conforme definido com o professor no Módulo P1 |
25/04 – 09/05 |
Período destinado a outras atividades acadêmicas Leitura de artigos científicos a serem definidos pelo professor. |
METODOLOGIA
O curso será ofertado na modalidade presencial com a sequência descrita acima.
Durante as aulas haverá apresentação e discussão dos conteúdos do Programa.
A plataforma Microsoft TEAMS poderá ser utilizada como canal de comunicação professor-aluno, e ainda como ambiente para envio de tarefas e recepção de trabalhos, divulgação de notas e disponibilização de materiais bibliográficos.
O atendimento ao estudante será realizado de forma assíncrona, presencial ou remota, pelas plataformas TEAMS ou GOOGLE MEETs, mediante agendamento prévio, realizado por email direcionado ao professor - “ alcimar@ufu.br”.
AVALIAÇÃO
A avaliação da parte teórica se dará na forma de provas a serem resolvidas de forma individual. O desenvolvimento de um projeto de curso será adotado como modelo para avaliação da parte prática da disciplina – o projeto será avaliado em etapas de desenvolvimento, conforme definido pelo professor. As datas para início e conclusão das atividades avaliativas, bem como a forma entrega, serão definidas na primeira aula da disciplina.
Para a parte teórica estão previstas duas atividades de avaliação, no valor até de 30 pontos cada.
Para a parte prática estão previstas avaliações envolvendo: Relatórios e Trabalhos periódicos, Apresentação (seminário e demonstração prática) e Relatório final.
As provas, trabalhos periódicos e apresentações deverão explorar e reforçar conceitos abordados nos vários módulos da disciplina, oferecendo a oportunidade para que o estudante consolide conceitos, trabalhe em grupo, e adquira habilidades relacionadas aos temas do curso.
A nota final do curso será calculada como o somatório das notas das atividades da parte teórica e da parte prática.
Atividade avaliativa de recuperação de aprendizagem
O estudante com pelo menos 75% (setenta e cinco por cento) de frequência na disciplina, e que não obtiver o rendimento mínimo para aprovação (60 pontos), poderá realizar uma atividade de recuperação, nos seguintes termos:
i. A atividade se dará por meio de uma prova individual, sem consulta, com valor máximo igual a 100%;
ii. A nota obtida substituirá a pior nota (em termos percentuais da nota total da avaliação) obtida pelo discente em uma das 4 avaliações originais (duas teóricas e duas práticas) - a substituição ocorrerá mesmo que a nota obtida na prova de recuperação seja menor que a nota original;
iii. O estudante que realizar esta atividade terá sua nota final limitada a 60 pontos;
iv. A matéria da prova corresponderá a todo o conteúdo programático do curso.
CONTROLE DE FREQUÊNCIA
A frequência será verificada por meio de chamada nominal, presencial. A presença mínima para aprovação na disciplina é de 75% da carga horária descrita no cronograma.
BIBLIOGRAFIA
Básica
• Artigos e livros disponíveis on-line de forma gratuita.
• WEBSTER, J. G. (Editor). Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation. 2ª
• ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2006.
• GEDDES, L. A.; BAKER, L. E. Principles of Applied Biomedical Instrumentation. 3ª
• ed., New York: John Wiley & Sons, 1989.
• TOGAWA, T. Biomedical transducers and instruments. Boca Raton: CRC, 1997.
Complementar
• Artigos, livros de tutoriais disponíveis on-line de forma gratuita.
• WEBSTER, J. W. Medical Instrumentation: Application and Design. 3ª ed., New York:
• J. Wiley, 1998.
• BRONZINO, J. D. The biomedical engineering handbook. 3ª ed., Boca Raton:
• CRC/Taylor & Francis, 2006.
• RANGAYYAN, R. M. Biomedical Signal Analysis: A Case-Study Approach. New
• York: Wiley-Interscience, 2002.
• LAPLANTE, P. A. Real-time systems design and analysis: an engineer's handbook. 2ª
• ed., New York: IEEE PRESS, 1997.
• MALVINO, A. P. Eletrônica. 4ª ed. São Paulo: Makron Books do Brasil, 1997.
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
Documento assinado eletronicamente por Alcimar Barbosa Soares, Professor(a) do Magistério Superior, em 12/01/2024, às 11:55, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 5097489 e o código CRC FFB1A180. |
Referência: Processo nº 23117.002005/2024-41 | SEI nº 5097489 |