UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
  

Timbre

Ficha de Componente Curricular

 

CÓDIGO:

INFIS39509

COMPONENTE CURRICULAR:

INSTRUMENTAÇÃO EM FÍSICA MÉDICA II

UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE:

INSTITUTO DE FÍSICA

SIGLA:

INFIS

CH TOTAL TEÓRICA:

30 horas

CH TOTAL PRÁTICA:

30 horas

CH TOTAL:

60 horas

 

OBJETIVOS

Disciplina de natureza ampla e de aprofundamento médio que tem por objetivo oferecer aos alunos conceitos básicos sobre o princípio de aquisição de dados e funcionamento dos equipamentos biomédicos mais utilizados em centros clínicos.

 

Ementa

Medidas científicas, sinais e ruídos, sistemas de aquisição de dados, filtros passivos e ativos, sensores e Transdutores, Introdução de radiofrequência, instrumentação básica em laboratório biomédico (instrumentação bioelétrica – eletrocardiografia, eletroencefalografia, biossensores); Instrumentação ótica – oxímetros e videoceratografia, Instrumentação de imagens – (Ultrassom, RMN, Raio X e Tomógrafo).

 

PROGRAMA

1 Introdução e conceitos sobre instrumentação

1.1 Método científico

1.2 Grandezas Físicas

1.3 Sensores e transdutores

1.4 Instrumentos de medição

1.5 Característica de Instrumentos de medição (Estabilidade, confiabilidade, relação sinal ruído e padrões de referência)

1.6 Algarismos significativos

1.7 Resposta dinâmica

 

2 Sinais e Ruído

2.1 Sinais estáticos, sinais periódicos, sinais transientes, sinais determinístico e sinais aleatórios ou Estocásticos

2.2 Introdução ao domínio do tempo

2.3 Introdução ao domínio de frequência

2.4 Análise de Fourier (Série de Fourier, Integral de Fourier, Transformada rápida de Fourier)

2.5 Fundamentos de ruído (característica do ruído, tipos de ruídos intrínseco ou inerente)

2.6 Técnicas de minimização de ruído (procedimento para redução em cabeamento, minimização do ruído por aterramento)

2.7 Ruídos intrínsecos

 

3 Sistemas de aquisição de dados

3.1 Princípios básicos (amostragem, quantizador, erro de quantização, codificador, sistemas de medida)

3.2 Principais arquiteturas de conversores analógicos/digital (A/D) e digital/analógico (D/A)

 

4 Filtros

4.1 Filtros passivos

4.2 Filtros ativos

4.3 Filtros digitais

 

5 Instrumentação para radiofrequência (geração de sinal, micro-ondas, sinal RMN, captação)

 

6 Transdutores – transdutores diversificados utilizados em Equipamentos Clínicos de Terapia e Diagnóstico

6.1 Bioelétricos (amperometrico, potenciometrico, conductométrico, capacitivos)

6.2 Óticos

6.3 Mecânicos

6.4 Pressão

6.5 Temperatura

6.6 Acústicos

6.7 Indutivos

 

7 Sensores biomédicos - Sensores utilizados em Equipamentos Clínicos de Terapia e Diagnóstico

7.1 Sensores amperométricos, potenciométricos e conductométricos

7.2 Sensores indutivos

7.3 Acelerômetros

7.4 Mecânicos

7.5 Térmicos

7.6 Ópticos

7.7 Piezoelétricos

 

8 Instrumentação utilizada em Equipamentos Clínicos de Terapia e Diagnóstico

8.1 Bioeletricidade (eletrocardiografia, eletroencefalografia e eletromiografia)

8.2 Medidores de pressão arterial

8.3 Medidores de fluxo sanguíneo e respiratório

8.4 Biossensores

 

9 Sistemas de imagens médicas

9.1 Ultrassom

9.2 RMN

9.3 Raio X (princípio de formação de sinal, câmara de ionização)

9.4 Detecção de radiação ionizante (detectores proporcionais, detectores de estado sólido, espectrometria, dosimetria, aplicações em medicina, biologia e proteção radiológica, padronização e calibração)

9.5 Tomógrafo

 

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

BALBINOT, A.; BRUSMARELLO, V. J. Instrumentação e fundamentos de medida. 2. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2010.

IDOETA, I. V.; CAPUANO, F. G. Elementos de eletrônica digital. São Paulo: Érica, 2012.

MALVINO, A. P. Eletrônica. 4. ed. São Paulo: Makron Books, 1997.

WEBSTER, J. G. Medical instrumentation: application and design. 4th ed. Hoboken: John Wiley, 2010.

 

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

ASSOCIAÇÃO   BRASILEIRA   DE   NORMAS   TÉCNICAS. NBR   IEC   60601-2-37:equipamento eletromédico. parte 2-37, prescrições particulares para segurança de equipamento de diagnóstico e monitoramento médico por ultra-som. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.

BUCK, R. P. et al. Biosensor technology: fundamentals and applications. New York: M. Dekker, 1990.

GIL, V. M. S.; GERALDES, C. F. G .C. Ressonância magnéticanuclear: fundamentos, métodos e aplicações. 2. ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2002.

HAACKE, E. M. et al. Magnetic resonance imaging: physical principles and sequence design. New York: J. Wiley, 1999.

OKUNO, E.; YOSHIMURA, E. M. Física das radiações. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.

PRINCE, J. L.; LINKS, J. M. Medical imaging signals and systems. 2nd ed. London: Pearson Prentice Hall, 2014.

SANSEN, W.; HUIJSING, J. H.; PLASSCHE, R. J. V.  Analog circuit design: mixed A/D circuit design, sensor interface circuits and communication circuits. Boston: Kluwer Academic Publishers, 1994.

 

aprovação

 

Prof. Dr. João Carlos de Oliveira Guerra

Coordenador do Curso de Graduação em Física Médica

Prof. Dr. José Maria Villas-Bôas

Diretor do Instituto de Física

 


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Documento assinado eletronicamente por João Carlos de Oliveira Guerra, Coordenador(a), em 17/04/2023, às 15:19, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Documento assinado eletronicamente por José Maria Villas Boas, Diretor(a), em 18/04/2023, às 16:26, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.067419/2021-72 SEI nº 4046727