Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Inżynieria cyfryzacji (S1)
specjalność: Zastosowania informatyki

Sylabus przedmiotu Pozyskiwanie sygnałów i obrazów medycznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria cyfryzacji
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Pozyskiwanie sygnałów i obrazów medycznych
Specjalność Zastosowania informatyki
Jednostka prowadząca Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny Edward Półrolniczak <Edward.polrolniczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 4 Grupa obieralna 4

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 30 2,00,62zaliczenie
laboratoriaL5 30 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Student powinien mieć kompletną wiedzę z kursu fizyki oraz znać podstawy elektroniki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Poznanie grupy parametrów organizmu ludzkiego istotnych w diagnozowaniu wybranych chorb.
C-2Zdobycie wiedzy związanej ze zjawiskami fizycznymi i fizjologicznymi oraz mediami transmisyjnymi pozwalającymi na rejestrację sygnałów niosących informację o stanie organizmu.
C-3Opanowanie teoretyczne i praktyczne wybranych procesów diagnostycznych w medycynie.
C-4Pozyskanie wiedzy o zasadach działania aparatury stosowanej w diagnostyce medycznej.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Informacje organizacyjne (omówienie celów przedmiotu, omówienie kryteriów oceny i zaliczenia)1
T-L-2Praktyczne wprowadzenie do labolatoriów z uwzględnieniem wykorzystania środowiska Matlab3
T-L-3Badanie cech głosu ludzkiego4
T-L-4Badania wydolności płuc (spirometria)2
T-L-5Realizacja badań słuchu z użyciem kabiny audiometrycznej4
T-L-6Pozyskiwanie zdjęć do diagnostyki dermatologicznej, laryngologicznej i okulistycznej4
T-L-7Pomiar ciśnienia tętniczego2
T-L-8Pozyskiwanie i rejestracja danych elektrokardiograficznych4
T-L-9Badania diagnostyczne przy użyciu ultrasonografu dopplerowskiego4
T-L-10Przeprowadzenie badania diagnostycznego perymetrem2
30
wykłady
T-W-1Przedstawienie wymagań. Wstęp do dziedziny wiedzy2
T-W-2Narzędzia programowe i programistyczne w analizie sygnałów medycznych2
T-W-3Komputerowa analiza dźwięku i sygnałów mowy do celów medycznych2
T-W-4Komputerowa analiza pozostałych sygnałów medycznych2
T-W-5Spirometria2
T-W-6Badanie słuchu - narzędzia, możliwości2
T-W-7Diagnostyka chorób oczu ̶ wykorzystanie perymetru i pachymetru. Wykorzystanie klasycznej fotografii cyfrowej w diagnostyce medycznej: budowa lampy szczelinowej i realizacja fotografii oka, budowa wideo-oftalmoskopu ̶ wykonywanie zdjęć kanału słuchowego, dna oka i chorych powierzchni skóry.2
T-W-8Termografia medyczna2
T-W-9Elektrokardiografia (EKG)2
T-W-10Ultrasonografia (USG)2
T-W-11RTG - historia, zasady działania, technologie, przykłady obrazów RTG i ich analiza2
T-W-12Tomografia komputerowa (CT)2
T-W-13MRI – Obrazowanie Rezonansem Magnetycznym (NMR)2
T-W-14Metody izotopowe2
T-W-15Positron Emission Tomography (PET) - Metody Emisji Pozytronowej2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Opracowanie sprawozdań.30
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Uzupełnienie wiedzy z literatury.10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu.20
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykłady bazujące na prezentacjach multimedialnych i demonstracji sprzętu.
M-2Praca z rzeczywistą aparaturą medyczną podczas zajęć laboratoryjnych.
M-3Realizacjia zadań laboratoryjnych w zespołach 3- i/lub 4-osobowych.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Test obejmujący cały materiał z wykładów.
S-2Ocena formująca: Obecność na zajęciach.
S-3Ocena formująca: Ocena za przedmiot to średnia ważona z obu form zajęć (wykład 1, laboratorium 0,6).
S-4Ocena formująca: Aktywność członków zespołu podczas zajęć laboratoryjnych.
S-5Ocena podsumowująca: Uzyskane wyniki badań i jakość opracowanych sprawozdan.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IC_1A_O4/03_W01
Student zna zjawiska fizyczne, fizjologicznymi oraz media transmisyjnymi wykorzystywane do odczytu i transmisji danych ostanie organizmu ludzkiego
IC_1A_W07, IC_1A_W15, IC_1A_W01C-2T-W-7M-1S-3, S-1
IC_1A_O4/03_W02
Poznanie charakterystyk mierzalnych parametrów organizmu ludzkiego istotnych w diagnozowaniu wybranych chorb.
IC_1A_W15C-1S-3, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IC_1A_O4/03_U01
Praktyczna znajomość budowy aparatury i zasad jej działania.
IC_1A_U17C-3M-3, M-2S-2, S-4, S-5
IC_1A_O4/03_U02
Potrafi przeprowadzić proces diagnozowania zgodnie z obowiazującymi zasadami.
IC_1A_U18C-3M-3, M-2S-4, S-5
IC_1A_O4/03_U03
Umie posługiwać się wybranymi typami medycznego sprzętu diagnostycznego.
IC_1A_U22C-3M-3, M-2S-4, S-5

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IC_1A_O4/03_K01
Uzyskanie świadomości możliwych do wykonania badań diagnostycznych, ich dokładności i błedów diagnozy.
IC_1A_K07, IC_1A_K03, IC_1A_K04C-3, C-4M-1, M-2S-5

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IC_1A_O4/03_W01
Student zna zjawiska fizyczne, fizjologicznymi oraz media transmisyjnymi wykorzystywane do odczytu i transmisji danych ostanie organizmu ludzkiego
2,0
3,0Student potrafi wyjaśnić zasadę pozyskiwania danych o organiźmie dla omówionej grupy przypadków diagnostycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0
IC_1A_O4/03_W02
Poznanie charakterystyk mierzalnych parametrów organizmu ludzkiego istotnych w diagnozowaniu wybranych chorb.
2,0
3,0Student potrafi podać rodzaj i zakres mierzonych parametrów w każdym z omówionych w trakcie kursu przypadków.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IC_1A_O4/03_U01
Praktyczna znajomość budowy aparatury i zasad jej działania.
2,0
3,0Ocena za sprawozdanie - 4 punkty (punktacja: 0 - nie do przyjęcia, 1 - do przyjęcia, 2 - poprawnie) 1. Cel ćwiczenia i opis realizacji - 1 2. Prezentacja wyników -1 3. Wnioski - 1 4. Forma graficzna - 1
3,5
4,0
4,5
5,0
IC_1A_O4/03_U02
Potrafi przeprowadzić proces diagnozowania zgodnie z obowiazującymi zasadami.
2,0
3,0Ocena za sprawozdanie - 4 punkty (punktacja: 0 - nie do przyjęcia, 1 - do przyjęcia, 2 - poprawnie) 1. Cel ćwiczenia i opis realizacji - 1 2. Prezentacja wyników -1 3. Wnioski - 1 4. Forma graficzna - 1
3,5
4,0
4,5
5,0
IC_1A_O4/03_U03
Umie posługiwać się wybranymi typami medycznego sprzętu diagnostycznego.
2,0
3,0Ocena za sprawozdanie - 4 punkty (punktacja: 0 - nie do przyjęcia, 1 - do przyjęcia, 2 - poprawnie) 1. Cel ćwiczenia i opis realizacji - 1 2. Prezentacja wyników -1 3. Wnioski - 1 4. Forma graficzna - 1
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IC_1A_O4/03_K01
Uzyskanie świadomości możliwych do wykonania badań diagnostycznych, ich dokładności i błedów diagnozy.
2,0
3,0Ocena równoważna z oceną dostateczną zajęć laboratoryjnych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Tadeusiewicz R., Śmietański J., Pozyskiwanie obrazów medycznych, Ekodruk SC, Kraków, 2011
  2. Tadeusiewicz R., Informatyka medyczna, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Lublin, 2011
  3. Cierniak R., Tomografia komputerowa: budowa urzadzen CT; algorytmy rekonstrukcyjne, EXIT, Warszawa, 2005
  4. J.R. Hampton, D. Adlam, EKG w praktyce, 2009, ISBN: 978-83-7609-070-2
  5. P.L. Allan, P.A. Dubbins, M.A. Pozniak, W.N. McDicken, Ultrasonografia doplerowska. Zastosowanie kliniczne. Tom 1 i tom 2, 2011, ISBN: 2515817020755
  6. T. Grosvenor, Optometria, 2011, ISBN: 978-83-7609-304-8
  7. red. R. Tadeusiewicz, P. Augustyniak, Podstawy Inżynierii Biomedycznej Tom 1, AGH, Kraków, 2009, 1, ISBN 978-83-74-64-263-7

Literatura dodatkowa

  1. Instrukcje obsługi aparatury dostępnej w laboratorium., 2011

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Informacje organizacyjne (omówienie celów przedmiotu, omówienie kryteriów oceny i zaliczenia)1
T-L-2Praktyczne wprowadzenie do labolatoriów z uwzględnieniem wykorzystania środowiska Matlab3
T-L-3Badanie cech głosu ludzkiego4
T-L-4Badania wydolności płuc (spirometria)2
T-L-5Realizacja badań słuchu z użyciem kabiny audiometrycznej4
T-L-6Pozyskiwanie zdjęć do diagnostyki dermatologicznej, laryngologicznej i okulistycznej4
T-L-7Pomiar ciśnienia tętniczego2
T-L-8Pozyskiwanie i rejestracja danych elektrokardiograficznych4
T-L-9Badania diagnostyczne przy użyciu ultrasonografu dopplerowskiego4
T-L-10Przeprowadzenie badania diagnostycznego perymetrem2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Przedstawienie wymagań. Wstęp do dziedziny wiedzy2
T-W-2Narzędzia programowe i programistyczne w analizie sygnałów medycznych2
T-W-3Komputerowa analiza dźwięku i sygnałów mowy do celów medycznych2
T-W-4Komputerowa analiza pozostałych sygnałów medycznych2
T-W-5Spirometria2
T-W-6Badanie słuchu - narzędzia, możliwości2
T-W-7Diagnostyka chorób oczu ̶ wykorzystanie perymetru i pachymetru. Wykorzystanie klasycznej fotografii cyfrowej w diagnostyce medycznej: budowa lampy szczelinowej i realizacja fotografii oka, budowa wideo-oftalmoskopu ̶ wykonywanie zdjęć kanału słuchowego, dna oka i chorych powierzchni skóry.2
T-W-8Termografia medyczna2
T-W-9Elektrokardiografia (EKG)2
T-W-10Ultrasonografia (USG)2
T-W-11RTG - historia, zasady działania, technologie, przykłady obrazów RTG i ich analiza2
T-W-12Tomografia komputerowa (CT)2
T-W-13MRI – Obrazowanie Rezonansem Magnetycznym (NMR)2
T-W-14Metody izotopowe2
T-W-15Positron Emission Tomography (PET) - Metody Emisji Pozytronowej2
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Opracowanie sprawozdań.30
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Uzupełnienie wiedzy z literatury.10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu.20
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIC_1A_O4/03_W01Student zna zjawiska fizyczne, fizjologicznymi oraz media transmisyjnymi wykorzystywane do odczytu i transmisji danych ostanie organizmu ludzkiego
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIC_1A_W07Zna metody gromadzenia i przetwarzania danych
IC_1A_W15Posiada wiedzę z zasad działania systemów informatycznych przynajmniej jednego z następujących obszarów: e - biznes, e – zdrowie, media elektroniczne, poligrafia, zarządzanie wiedzą, przemysłowe systemy sterowania, metody sztucznej inteligencji, systemy wbudowane
IC_1A_W01Ma wiedzę z zakresu matematyki i fizyki na poziomie niezbędnym do ilościowego opisu, rozumienia i modelowania problemów interdyscyplinarnych.
Cel przedmiotuC-2Zdobycie wiedzy związanej ze zjawiskami fizycznymi i fizjologicznymi oraz mediami transmisyjnymi pozwalającymi na rejestrację sygnałów niosących informację o stanie organizmu.
Treści programoweT-W-7Diagnostyka chorób oczu ̶ wykorzystanie perymetru i pachymetru. Wykorzystanie klasycznej fotografii cyfrowej w diagnostyce medycznej: budowa lampy szczelinowej i realizacja fotografii oka, budowa wideo-oftalmoskopu ̶ wykonywanie zdjęć kanału słuchowego, dna oka i chorych powierzchni skóry.
Metody nauczaniaM-1Wykłady bazujące na prezentacjach multimedialnych i demonstracji sprzętu.
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena za przedmiot to średnia ważona z obu form zajęć (wykład 1, laboratorium 0,6).
S-1Ocena podsumowująca: Test obejmujący cały materiał z wykładów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wyjaśnić zasadę pozyskiwania danych o organiźmie dla omówionej grupy przypadków diagnostycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIC_1A_O4/03_W02Poznanie charakterystyk mierzalnych parametrów organizmu ludzkiego istotnych w diagnozowaniu wybranych chorb.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIC_1A_W15Posiada wiedzę z zasad działania systemów informatycznych przynajmniej jednego z następujących obszarów: e - biznes, e – zdrowie, media elektroniczne, poligrafia, zarządzanie wiedzą, przemysłowe systemy sterowania, metody sztucznej inteligencji, systemy wbudowane
Cel przedmiotuC-1Poznanie grupy parametrów organizmu ludzkiego istotnych w diagnozowaniu wybranych chorb.
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena za przedmiot to średnia ważona z obu form zajęć (wykład 1, laboratorium 0,6).
S-1Ocena podsumowująca: Test obejmujący cały materiał z wykładów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi podać rodzaj i zakres mierzonych parametrów w każdym z omówionych w trakcie kursu przypadków.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIC_1A_O4/03_U01Praktyczna znajomość budowy aparatury i zasad jej działania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIC_1A_U17Ma umiejętności w zakresie przeprowadzenia analizy problemów mających bezpośrednie odniesienie do zdobytej wiedzy
Cel przedmiotuC-3Opanowanie teoretyczne i praktyczne wybranych procesów diagnostycznych w medycynie.
Metody nauczaniaM-3Realizacjia zadań laboratoryjnych w zespołach 3- i/lub 4-osobowych.
M-2Praca z rzeczywistą aparaturą medyczną podczas zajęć laboratoryjnych.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Obecność na zajęciach.
S-4Ocena formująca: Aktywność członków zespołu podczas zajęć laboratoryjnych.
S-5Ocena podsumowująca: Uzyskane wyniki badań i jakość opracowanych sprawozdan.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ocena za sprawozdanie - 4 punkty (punktacja: 0 - nie do przyjęcia, 1 - do przyjęcia, 2 - poprawnie) 1. Cel ćwiczenia i opis realizacji - 1 2. Prezentacja wyników -1 3. Wnioski - 1 4. Forma graficzna - 1
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIC_1A_O4/03_U02Potrafi przeprowadzić proces diagnozowania zgodnie z obowiazującymi zasadami.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIC_1A_U18Ma umiejętności w zakresie komunikowania się z otoczeniem oraz potrafi pozyskiwać informacje z róźnych źródeł, integrować je, interpretować, wyciągać wnioski, a także formułować i uzasadniać opinie
Cel przedmiotuC-3Opanowanie teoretyczne i praktyczne wybranych procesów diagnostycznych w medycynie.
Metody nauczaniaM-3Realizacjia zadań laboratoryjnych w zespołach 3- i/lub 4-osobowych.
M-2Praca z rzeczywistą aparaturą medyczną podczas zajęć laboratoryjnych.
Sposób ocenyS-4Ocena formująca: Aktywność członków zespołu podczas zajęć laboratoryjnych.
S-5Ocena podsumowująca: Uzyskane wyniki badań i jakość opracowanych sprawozdan.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ocena za sprawozdanie - 4 punkty (punktacja: 0 - nie do przyjęcia, 1 - do przyjęcia, 2 - poprawnie) 1. Cel ćwiczenia i opis realizacji - 1 2. Prezentacja wyników -1 3. Wnioski - 1 4. Forma graficzna - 1
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIC_1A_O4/03_U03Umie posługiwać się wybranymi typami medycznego sprzętu diagnostycznego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIC_1A_U22Potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi rozwiązania typowego zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla reprezentowanej dyscypliny oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Cel przedmiotuC-3Opanowanie teoretyczne i praktyczne wybranych procesów diagnostycznych w medycynie.
Metody nauczaniaM-3Realizacjia zadań laboratoryjnych w zespołach 3- i/lub 4-osobowych.
M-2Praca z rzeczywistą aparaturą medyczną podczas zajęć laboratoryjnych.
Sposób ocenyS-4Ocena formująca: Aktywność członków zespołu podczas zajęć laboratoryjnych.
S-5Ocena podsumowująca: Uzyskane wyniki badań i jakość opracowanych sprawozdan.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ocena za sprawozdanie - 4 punkty (punktacja: 0 - nie do przyjęcia, 1 - do przyjęcia, 2 - poprawnie) 1. Cel ćwiczenia i opis realizacji - 1 2. Prezentacja wyników -1 3. Wnioski - 1 4. Forma graficzna - 1
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIC_1A_O4/03_K01Uzyskanie świadomości możliwych do wykonania badań diagnostycznych, ich dokładności i błedów diagnozy.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIC_1A_K07Ma nawyki do prowadzenia zdrowego trybu życia
IC_1A_K03Ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania
IC_1A_K04Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o rozwoju i osiągnięciach nauki w zakresie informatyki i cyfryzacji w różnych obszarach
Cel przedmiotuC-3Opanowanie teoretyczne i praktyczne wybranych procesów diagnostycznych w medycynie.
C-4Pozyskanie wiedzy o zasadach działania aparatury stosowanej w diagnostyce medycznej.
Metody nauczaniaM-1Wykłady bazujące na prezentacjach multimedialnych i demonstracji sprzętu.
M-2Praca z rzeczywistą aparaturą medyczną podczas zajęć laboratoryjnych.
Sposób ocenyS-5Ocena podsumowująca: Uzyskane wyniki badań i jakość opracowanych sprawozdan.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ocena równoważna z oceną dostateczną zajęć laboratoryjnych.
3,5
4,0
4,5
5,0