Instrumentação

5 ECTS / Semestral / Inglês

Objetivos e Competências

Esta Unidade Curricular tem por objetivo primordial desenvolver competências na instrumentação e medição de grandezas e sinais de interesse biomédico e na conceção e projeto de dispositivos médicos, através da aplicação e integração de conhecimentos multidisciplinares da engenharia e das ciências biomédicas.

Os objetivos de aprendizagem e resultados centram-se nas competências a adquirir seguintes:

  • aprendizagem de conceitos técnicos da medição, instrumentação e uso das respetivas tecnologias na área biomédica;
  • desenvolvimento do raciocínio de análise e resolução de problemas de medição de forma sistémica, crítica e criativa;
  • desenvolvimento de aptidões para o trabalho em equipas multidisciplinares;
  • desenvolvimento de capacidades de conceção, projeto, implementação e teste de dispositivos biomédicos.

 

Metodologias de ensino

Apresentação e discussão com apoio áudio-visual das matérias em estudo com exemplificação de resolução de exercícios de análise e de síntese.

Realização de atividades experimentais de medição e cálculo de parâmetros biomédicos.

Realização de um trabalho de pesquisa e estudo sobre um dos temas com relatório escrito (artigo).

Realização de um pequeno projeto prático com elaboração de documentação técnica, apresentação oral e demonstração.

 

Conteúdos

  1. Conceitos básicos de medição e instrumentação biomédicas. Sistemas de instrumentação. Exatidão e incerteza na medição.
  2. Biopotenciais: fenómenos bioelétricos, sinais biomédicos e bioelétricos diversos, sua origem, gamas de amplitudes e frequências; bioeletrogénese: EMG, ECG, EEG. Elétrodos de biopotenciais: interface elétrodos-eletrólito e elétrodo-pele, elétrodos de superfície e de agulha.
  3. Sensores e princípios de transdução para sinais fisiológicos e aplicações biomédicas.
  4. Amplificadores de Biopotencial: amplificadores de instrumentação, amplificadores de isolamento, filtros e redução de interferências, alta impedância e seus problemas técnicos.
  5. Aquisição e processamento de sinais fisiológicos; Conversão analógico-digital e digital-analógica, Resposta em frequência e sobreposição espectral; Instrumentação Virtual
  6. Sinais eletrofisiológicos do subsistema neuromuscular, eletrocardiógrafos eletroencefalógrafos, eletromiógrafos
  7. Pressão e som no sistema cardiovascular e respiratório: características de ondas de pressão/som, sons cardíacos, fonocardiografia, medidas indiretas de pressão.
  8. Fluxo e volume no sistema cardiovascular e respiratório: fluxímetros, espirómetros, pletismografia.