Course syllabus

Kurs-PM

EEN075 Medicinsk elektronik lp4 VT24 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Elektroteknik

Kontaktuppgifter

Lärare och examinator:    

Karl-Johan Fredén Jansson karljohf@chalmers.se   

Övnings- och laborationshandledare:

Tiffany Hamstreet stager@chalmers.se  

Malin Ramne ramalin@chalmers.se  

Studentrepresentanter

TKMED        bevreuswilliam@gmail.com                   William Bevreus

TKMED        kristina.harb@hotmail.com                     Kristina Harb

TKMED        emelie.ljungdahl1234@gmail.com         Emelie Ljungdahl

TKMED        erik.a.millgard@gmail.com                    Erik Millgård

TKMED        alvakristina@icloud.com                        Alva Norberg

Syfte

Syftet med denna kurs är att ge studenterna teoretiska och praktiska kunskaper om medicinsk elektronik. Kursen innehåller elektronik, elektromekanik och mätteknik för att ge grundläggande kunskap och färdighet i att designa, felsöka och tillämpa system såsom hörapparater, elektrokardiografi (EKG), elektroencefalografi (EEG), elektromyografi (EMG) och mätning av nervsignaler. Studenterna ska också skapa en förståelse för mätsystemens noggrannhet samt en övergripande kännedom om hur mätningar kan användas för att skapa beslutsunderlag för kliniker.

Innehåll

Kursen ger en övergripande bild av vanligt förekommande medicintekniska mätsystems funktioner och uppbyggnad. Studenterna får utföra beräkningar och simuleringar samt experiment i laborationsmiljö och projektarbete, med fokus på elektronik som används för medicintekniska system. Fokus kommer vara på elektrofysiologiska mätsystem, såsom EKG, EEG och EMG, med tillhörande beräkningar och mätningar, samt analys av resultat för att förstå hur det kan användas som beslutsunderlag för kliniker. Grundläggande ellära kommer även att läras ut för att ge förståelse om tillämpningarna, bland annat kommer Ohms lag, Kirchhoffs ström- och spänningslag, och bodediagram läras ut. Även elektromekaniska system, såsom hörapparater, kommer att tas upp och beskrivas med hjälp av ekvivalenta elektriska kretsar för att utvärdera utvalda medicintekniska apparater och dess funktion. Inslag i kursen omfattar även färdigställande och presentation av en poster.

Kurslitteratur

Kursbok med teori och övningsuppgifter: Kretsanalys, Bill Karlström, tredje upplagan, ISBN: 9789144166001. Kostar 399 kr på cremona. Även andra upplagan går att använda om så önskas.

Övrigt utdelat material läggs ut på canvas under kursens gång.

Kursens upplägg

Kursen ges i form av föreläsningar och räkneövningar i helklass, handledda laborationer och arbetsmöten för projekt (se projektuppgift EEN075.pdf). 

Lärandemål

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:
- Beskriva funktionen hos några vanligt förekommande medicintekniska mätsystem
- Tillämpa räknetekniska kunskaper om elektronik på olika medicintekniska system
- Analysera mätsystem, både teoretiskt och med simulering
- Utföra praktiska experiment på utvalda mätsystem
- Identifiera begrepp som används för att beskriva ett mätsystems egenskaper
- Förklara kretsars egenskaper i både tids- och frekvensdomän
- Tillämpa elektroniklära inom medicintekniska områden
- Utföra grundläggande mätningar på kretsar med oscilloskop och multimeter
- Förklara designen och elektriska konstruktionens principer för utvalda medicintekniska mätsystem
- Beskriva och konstruera förstärkarkretsar för mätningar av signaler i brusiga miljöer
- Länka samman elektronik och elektromekaniska system med ekvivalenta kretsar
- Jobba målinriktat, både individuellt och i grupp (projektarbete och laborationer), för att lösa medicintekniska problem
- Förmedla information genom visuell kommunikation

Examination

De teoretiska målen examineras med en betygsatt tentamen i slutet av kursen. Kursen består även av två quiz (Quiz#1 och Quiz#2), en dugga, laborationer och en projektdel. Obligatoriska moment är godkänd tentamen, godkända laborationer samt godkänt projekt. Quiz och dugga är frivilligt, men kan ge bonuspoäng till tentamen. Obligatorisk närvaro och full poäng på förberedelseuppgifter kopplade till laborationerna krävs för godkänt. Slutbetyget på kursen ges av betyget på tentamen.

Tentamen görs skriftligt på Chalmers och består av sex uppgifter som vardera ger 3 eller 4 poäng och totalt 21 poäng. För godkänd tentamen krävs 9.5 poäng inklusive bonuspoäng från duggan samt Quiz#1 och #Quiz2. Betygsränser: 9.5-13.5p ger 3, 14-17p ger 4, och 17.5-21p ger 5. Endast godkänd miniräknare och bifogad formelsamling får användas som hjälpmedel.

Tentamen ges måndagen den 27 maj 2024 kl.08.30 till 12.30.

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan

Räknestuga:

Vid räknestugorna (7st) är det meningen att ni på egen hand skall lösa övriga uppgifter som anvisas i planen nedan. Om ni kör fast finns en övningsledare tillgänglig för att svara på frågor. Dessutom finns det lösningsförslag på utvalda uppgifter.   

Vid demoövningarna visas olika exempel och uträkningar kopplade till kursens laborationer.

Quiz på canvas

Quiz#1. Kapitel 2-5

Quiz#2. Kapitel 6-8

Korrekta och svar belönas med 1 poäng per quiz dvs totalt 2 poäng. Uppnådda poäng kan tillgodoräknas tentamensresultatet. Bonuspoängen gäller enbart vid ordinarie tentamenstillfället samt två tillhörande omtentor.

Laborationer:

Två laborationer skall genomföras där varje laboration har både en simuleringsdel och en praktisk del (Laboration 1 och 2). På laboration 1 görs simuleringen på plats i kretslabbet i samband med den praktiska delen. Simuleringen för laboration 2 görs hemma i Multisim Live och resultaten lämnas in på canvas i en kort rapport. För att bli godkänd på labbarna krävs att ni gjort alla uppgifter i labb-pm samt har full poäng på förberedelseuppgifterna på canvas innan den praktiska labben startar. För simuleringsdelen kommer det att finnas konsultationstider där ni kan få hjälp av handledare.

Följande laborationer skall göras:

• Laboration 1: Mätningar och introduktion till Multisim Live
• Laboration 2: Konstruktion av hörapparaten samt simulering av hörapparaten:  

Dugga

En frivillig dugga ges digitalt via zoom i mitten av lp 4 (Fredag 3/5 kl.14.00-16.00). Duggans resultat (max 1 bonuspoäng) kan läggas till resultatet för den skriftliga tentamen. Duggans poäng gäller enbart vid ordinarie tentamenstillfället och tillhörande två omtentor.

Schema

För mer detaljer utöver det schema som finns på timeedit se EEN075_schema.pdf på canvas.