Механічні впливи та захист біомедичних апаратів

Спеціальність: Біомедична інженерія (інтернет речей)
Код дисципліни: 6.163.03.E.053
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Лозинський Василь Іванович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Мета вивчення дисципліни полягає у вивченні студентами основних методів аналізу поведінки БМА під час дії зовнішніх механічних впливів і розв'язуванні задач аналізу і синтезу конструкцій апаратури, здатної до надійної експлуатації під час впливу на неї механічних навантажень.
Завдання: фахові компетентності: - ФК1. Здатність застосовувати пакети інженерного програмного забезпечення для проведення досліджень, аналізу, обробки та представлення результатів, а також для автоматизованого проектування медичних приладів та систем. - ФК3. Здатність вивчати та застосовувати нові методи та інструменти аналізу, моделювання, проектування та оптимізації медичних приладів і систем. - ФК6. Здатність ефективно використовувати інструменти та методи для аналізу, проектування, розрахунку та випробувань при розробці біомедичних продуктів і послуг. - ФК7. Здатність планувати, проектувати, розробляти, встановлювати, експлуатувати, підтримувати, технічно обслуговувати, контролювати і координувати ремонт приладів, обладнання та системи для профілактики, діагностики, лікування і реабілітації, а також пристрої інтернету речей, що використовується в лікарнях і науково-дослідних інститутах. - ФКС1.1. Знання методів і засобів вивчення та аналізу впливів фізичних полів на людський організм при експлуатації біотехнічних та медичних апаратів і систем. - ФКС1.4. Здатність експлуатувати діагностичні та терапевтичні системи та виконувати обробку діагностичної інформації.
Результати навчання: - Здатність вибирати та обґрунтовувати застосування радіоелектронних компонентів при сервісному обслуговуванні медичної техніки, перевіряти експериментально працездатність виробів та визначати їх характеристики. - Знання інженерних методів розрахунку та вибору сфери застосування класичних та новітніх конструкцій деталей машин, вузлів і механізмів, що використовуються в сучасних біотехнічних та медичних апаратах і системам з урахуванням наноматеріалів; - Знання властивостей конструкційних матеріалів, використання біоматеріалів і врахування їх біосумісності.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Фізика, частина 1,2. Основи матеріалознавства Кореквізити: Основи проектування біомедичної апаратури. Експлуатація біомедичних апаратів
Короткий зміст навчальної програми: У курсі вивчаються основні види механічних та акустичних впливів на БМА, математичні методи їх представлення і джерела їх виникнення; фізичні процеси, що протікають в радіоелементах, елементах конструкцій і в БМА в цілому при наявності механічних і акустичних навантажень; основні методи математичного моделювання фізико-механічних полів, що виникають в елементах конструкцій БМА; методи захисту БМА від механічних і акустичних навантажень і умови їх ефективного використання; методи розрахунку динамічних параметрів віброізольованих конструкцій БМА; експериментальні методи дослідження динамічних властивостей БМА.
Опис: Класифікація зовнішніх механічних впливів на БМА Механічні впливи на БМА. Загальні поняття Види механічних впливів Основні поняття та терміни Динамічні характеристики БМА при вібраційному впливі Конструкція БМА як коливальна система Коливання системи з одним ступенем вільності Явище резонансу Параметри та характеристики періодичних вібрацій Вібрації зі змінними параметрами Аналіз впливу вібрацій на БМА та її елементи Аналіз впливу ударних навантажень на БМА та її елементи Конструктивні методи зменшення дії вібрацій та ударів Конструктивні методи зменшення дії вібрацій та ударів Принципи дії та конструкції віброперетворювачів Характеристика вібропоглинаючих матеріалів Віброзахист БМА полімерними демпферами Температурні впливи на БМА Кліматичні впливи на БМА Радіаційні та біологічні впливи на БМА Конструктивні способи захисту від акустичного шуму
Методи та критерії оцінювання: Оцінки за виконання практичних робіт та РГР виставляються на основі визначення правильності, повноти та самостійності отриманих рішень за кожне з завдань: - отримані результати правильні, повні і отримані самостійно – 100% від максимальної оцінки; - отримані результати правильні, повні і отримані зі значною допомогою та коригуванням викладача – 90% від максимальної оцінки; - отримані у роботі рішення правильні, але неповні і отримане зі значною допомогою та коригуванням викладача – 75% від максимальної оцінки; - отримані результати містить помилки, але підхід до отримання рішення та застосування інструментів отримання рішення вірні – 50% від максимальної оцінки. Залік проводиться у письмово-усній формі або у формі електронного тестування на базі ВНС Національного університету «Львівська політехніка» (письмова робота чи електронний тест оцінюються з 60 балів, усна компонента – з 10 балів). Усне опитування передбачає вибіркове опитування з різних розділів курсу та виконання простих завдань.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК): Захист РГР — 20 балів; Захист практичної роботи — 2,5 бали. Разом - 10 балів. Письмова компонента, тестування у ВНС - 60 балів. Усна компонента - 10 балів. Разом за дисципліну - 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Токарев М.Ф., Талицкий Е.Н., Фролов В.А. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.А.Фролова.- М.:Радио и связь, 1984.- 224 с. 2. Карпушин В.В. Виброшумы радиоаппаратуры.- М.:Радио и связь, 1977.- 320 с. 3. Каленович Н.И. и др. Механические воздействия и защита радиоэлектронных средств: Учебное пособие для вузов/ Н.И. Каленович, Е.П. Фастовец, Ю.В. Шамгин.- Минск: Вышейшая школа, 1989.- 244 с. 4. Коненков Ю.Н., Давтян М.Д. Случайные механические процессы в оборудовании машин.- М.: Машиностроение, 1987.- 272 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).