برنامه درسی

در این درس مباجث نظری درس با استفاده از اسلایدهای تهیه شده از منابع اصلی درس تدریس شده و بمنظور آشنایی دانشجویان با مباحث کاربردی درس، پروژه­ای درسی بر پایۀ شبیه­سازی کامپیوتری معین خواهد شد. در طول انجام این پروژه، مفاهیم تئوری با کاربردهای عملی تلفیق شده و این امر باعث تفهیم عمیق­تر مفاهیم درسی خواهد شد.

[1] Introduction to fiber optics, Cambridge University Press, 2002.

[2] Fundamentals of optical fiber sensors, willey, 2012.

[3] Fiber optic sensors, fundamental and applications, 4^th ed, SPIE, 2015.

1. مقدمه ای بر فیزیک نور

2. تحلیل موجبرهای دو بعدی ساده و چند لایه

3. تحلیل موجبرهای سه بعدی ساده و چند لایه

4. روش های عددی و تحلیلی در آنالیز انتشار نور

5. مقدمه ای بر سنسورهای نوری

6. مقدمه ای بر سنسورهای نوری بیومدیکال

7. اصول طراحی در افزایش حساسیت سنسورهای نوری بیومدیکال

8. روش های تشخیصی و اندازه گیری نوری در کاربردهای بیومدیکال

9. اصول عملکرد سنسورهای فیبر فوتونیک کریستالی

10. سنجش نمونه های گازی توسط سنسورهای فیبر فوتونیک کریستالی

11. بررسی نمونه های مایع توسط سنسورهای فیبر فوتونیک کریستالی

[1]C. R. Hill, J. C. Bamber, and G. Haar, Physical Principles of medical ultrasonics: Wiley online Library, 2004 .

[2] K. K. Shung, Diagnostic ultrasound: Imaging and blood flow measurements. Boca Raton, FL: Taylor & Francis, 2006

1. مقدمه

 تاریخچه، طبیعت فیزیکی حرکت موج آکوستیکی، معادلات حاکم بر انتشار موج در سیالات، انتشار در مایعات و

جامدات، امپدانس- دانسیته انرژی – شدت – فشار تشعشعی، تفرق، تضعیف، جذب، پراکنش – وابستگی سرعت صوت به

فرکانس

2. اساس تئوریک محاسبه میدان آکوستیکی

 معادله تفرق ریلی – سامرفیلد، انتگرال ریلی، روش طیف زاویهای، روشهای انتگرالی، روش پاسخ ضربه، روشهای

تقریبی، کاهش اثر لوبهای جانبی، اثر تضعیف

3. اولتراسوند غیرخطی

 تحریک سینوسی، ایجاد هارمونیها، ایجاد امواج شوک، اثرات غیرخطی – تضعیف – تفرق، روشهای عددی و نتایج

آنها

4. پراکنش

 سطح مقطع پراکنش، روش محاسبه انتگرالی، معادلات پراکنش در حوزه زمان، پاسخ پاس، اکو، پراکنش یک بعدی

5. مبدلهای اولتراسوند

 روشهای مختلف تولید و آشکارسازی اولتراسوند، اثر مستقیم و معکوس پیزوالکتریک، معادلات مشخصه پیزوالکتریک،

مبدلهای پلیمری و سرامیکی، روشهای بهبود مشخصههای مبدلها، پاسخ گذاری مبدلها، مدار معادل مبدلها، نکات

مهم در مورد نویز مبدلها

6. تصویربرداری اولتراسوند

 خواص آرایهها، آرایهها برای تصویربرداری دو بعدی و سه بعدی، روشهای  ،A – B- modeنویز فلفل نمکی، اجزا

سیستم تصویربردار مکانیکی – قطاعی، اجزا سیستم تصویربردار آرایهای، قدرت تفکیک - –کنتراست و  SNRدرسیستمهای تصویربرداری، امواج ارسالی کد شده، تصویربرداری غیرخطی، اولتراسوند الاستوگرافی، میکروسکوپهای

اولتراسوند

7. اندازه گیری جریان خون و داپلر

 روش اندازهگیری زمان عبور و تأخیر فاز، معادله داپلر برای پراکننده های متحرک، سیستمهای داپلر موج پیوسته،

مشخصههای سیگنال داپلر، داپلر موج پالسی، تصویربرداری رنگی جریان

8. HIFU

 اساس کار اولتراسوند با شدت بالا، کاربردها

8. ایمنی اولتراسوند

 اثرات گرمایی اولتراسوند، اثرات مکانیکی اولتراسوند، تعریف پارامترهای شدت مکانی، زمانی، روشهای اندازه گیری اولتراسوند

Introduction to biomedical engineering.

By: Bronzino

1. مقدمه
- معرفی گرایشهای مهندسی پزشکی
- معرفی کاربردهای متنوع مهندسی پزشکی در علوم پزشکی
2. منابع پتانسیلهای حیاتی
- تحلیل الکتریکی فیزیولوژی سلول
- نحوه وقوع پتانسیل عمل و انتشار آن
- مدلسازی سلول عصبی
3. الکترودها و ترانسدیوسرها
- معرفی پتانسیل های حیاتی EEG, EMG, ECGو الکترودهای ثبت آنها
- انواع ترانسدیوسرها برای اندازه گیری متغیرهای فیزیکی و شیمیایی حیاتی
4. تقویت و فیلتر سیگنالهای حیاتی
5. معرفی روشهای مختلف پردازش سیگنالهای حیاتی
6. مدلسازی در مهندسی پزشکی
7. معرفی بیومتریال در مهندسی پزشکی
8. معرفی بیومکانیک در مهندسی پزشکی

J. Webster, Medical instrumentation: application and design: Wiley & Sons, 2009 .

1. مقدمه
2. الکترودهای پتانسیلهای حیاتی
3. تقویتکنندههای پتانسیل حیاتی
4. اندازهگیری فشار و صدای خون
5. اندازهگیری جریان و حجم خون
6. اندازهگیری پارامترهای سیستم تنفسی
7. بیوسنسورها
8. دستگاههای کلینیکی و آزمایشگاهی

1. کاربرد فیزیک جامدات در بدن (فیزیک استخوانبندی و نیروهای وارد بر بدن)

2. کاربرد فیزیک سیالات در بدن

3. فیزیک ریه ها، و تنفس

4. فیزیک دستگاه قلب و عروق

5. بررسی فیزیک فشار در بدن

6. سرما و گرما در بدن

7. صوت در پزشکی

8. فیزیک گوش و شنوایی

9. کاربرد صوت در تشخیص پزشکی

10. الکتریسیته در داخل بدن و کاربرد الکتریسیته

11. فیزیک بینایی

12. پزشکی هسته ای