Course syllabus

Kurs-PM

EEN160 Medicintekniska system lp4 VT23 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Elektroteknik

 

Kontaktuppgifter

Examinator/lärare:

Sabine Reinfeldt, Docent, sabine.reinfeldt@chalmers.se, 0708-141649

Lärare: 

Kaj Lindecrantz, professor, kaj@chalmers.se, 0793-403570

Kursassistenter:

Mattias Seth, Doktorand, mattias.seth@chalmers.se, 073-972 8529

Hoor Jalo, Doktorand, hoor@chalmers.se, 072-177 9104

Fanny Apelgren, Doktorand, fanny.apelgren@chalmers.se, 073-986 1838

 

Övriga lärare:

Ants Silberberg, ants.silberberg@chalmers.se, 031-772 1808

Fredrik Höök, Fysik, fredrik.hook@chalmers.se, 031-772 6130

Katarina Gustavsson Yamazaki, Fackspråk och kommunikation, yamazaki@chalmers.se, 031-772 1051

Magnus Gustafsson, Fackspråk och kommunikation, magusta@chalmers.se, 070-968 7982

 

Studentrepresentanter:

Lucas Antonsson, lucas.antonsson@gmail.com

Olle Nielsen, ollenielsen13@gmail.com

Lina Norresjö, lina.norresjo@gmail.com

Elin Stenhammar, stenhammarelin@gmail.com

 

Kursens syfte

Denna kurs utvecklar kunskaper i hur traditionella ingenjörsdiscipliner, sensorer, aktuatorer och komplexa system används för klinisk diagnostik och behandling, genom att till exempel diskutera biopotentialer, blodtryck och blodflöde. Vidare syftar kursen till att ge djupare praktisk kunskap kring elektromyografi (EMG)-förstärkare och studenterna får fördjupa sig i ett specifikt medicintekniskt system genom projektarbete. 

Kursen ger en överblick av det medicintekniska fältet från ett system-orienterat perspektiv, främst för klinisk diagnostik genom exempel från klinisk fysiologi (t.ex. elektrokardiografi (EKG), elektroencefalografi (EEG), EMG, respiratoriska systemet, blodtryck, blodflöde). Principer och tekniker som används i elektrofysiologiska mätsystem analyseras, designas och verifieras. De flesta elektroniska utrustningar för medicinskt användande innehåller sensorer, förstärkare, och instrument för lagring och presentation av signalen. Aspekter på dessa enheter och dess användande i diverse medicinska tillämpningar diskuteras. En laborationsdel av kursen innefattar design och verifiering av elektroniken i en biopotentialförstärkare för elektrofysiologiska registreringar av muskelsignaler, dvs en EMG-förstärkare. 

Schema

TimeEdit

För att se vilken aktivitet som planeras för varje tid bokad i TimeEdit, se Schema. Detta schema uppdateras kontinuerligt. 

Kurslitteratur

J.G. Webster, A.J. Nimunkar. Medical Instrumentation: Application and Design, 5th ed, 2020.

Boken finns på Cremona/Store Johanneberg och som ebok t.ex. här.

Kursens upplägg

Kursen består av föreläsningar, övningar, inlämningsuppgifter, laboration samt projektarbete.

De flesta föreläsningar är måndagar 13-15 och torsdagar 10-12, men vi har behövt byta plats ett antal gånger för att få ihop det med t.ex. laborationer, så det finns även andra tider, vilket syns i TimeEdit. En närmare plan på föreläsningstider, ämnen och föreläsare finns här. Kaj Lindecrantz och Sabine Reinfeldt håller de flesta föreläsningarna, men det kommer att vara gästföreläsare på några ämnen där vi har möjlighet att träffa forskare/experter inom respektive område. Språket för föreläsningarna är svenska. 

Övningarna planeras behandla områdena elektronik, registrering av bioelektriska signaler, elektrisk säkerhet, dynamiska analogier, blodtryck och blodflöde. De ges av Mattias Seth. Språket för övningarna är svenska.

Inlämningsuppgifterna är förberedelser för laborationen och kommer därför at ske tidigt i kursen. Den ena är en designuppgift och den andra är utformad som en quiz. Ansvarig för inlämningsuppgifterna är Hoor Jalo och det kommer att finnas ett konsultationstillfälle där ni kan ställa frågor. Språket för inlämningsuppgifterna är engelska.

Laboration: Ni ska bygga en biopotentialförstärkare som ska användas för en EMG-applikation. I uppgiften ingår också att simulera kretsen och testa dess egenskaper innan själva byggandet och mätningarna. I denna uppgift arbetar ni i par. Simuleringen görs online under lv 3. Därefter är det tre tillfällen i laborationssal 5225 för att bygga, testa och mäta. Inlämningsuppgiften med design av kretskort innan konstruktion av kretsen har tidig deadline för att ni ska hinna få återkoppling på den innan ni kommer till labsalen för byggdelen. Den inlämningsuppgiften som innehåller förberedande beräkningar inför laborationen måste vara klar innan simuleringen påbörjas. Ni rapporterar slutligen hela laborationen muntligt tillsammans med er laborationspartner. Handledare är Hoor Jalo, Mattias Seth och Fanny Apelgren. Språket för laborationen är engelska.

I projektarbetet kommer ni att få arbeta i små grupper med ett medicintekniskt system/produkt, som ni får chansen att lära er mer om. Uppgiften blir att skriva en text, och i slutet av kursen har vi ett seminarium där ni muntligt presenterar ert arbete. Vi kommer att få träffa personer från Fackspråk för att få hjälp i förberedelser för detta. Mer information kommer senare i projektmodulen. Handledare för projektarbetet är Sabine Reinfeldt och Mattias Seth, samt från Fackspråk: Katarina Gustavsson Yamazaki och Magnus Gustafsson. Språket för projektarbetet är svenska. 

Nytt för i år är att ni får komma på studiebesök till Dialysavdelningen på Mölndals sjukhus. Det är fyra tillfällen i schemat och ni kommer att få anmäla er till ett av dessa tillfällen. Innan studiebesöket får ni en föreläsning av en medicintekniker så att ni har den tekniska bakgrunden till den utrustning som finns på avdelningen. Därefter förbereder ni frågor för studiebesöket. Väl på Dialysavdelningen kommer ni att delas in i tre mindre grupper och får besöka en del av avdelningen i taget. Här kommer ni att få ett användarperspektiv på utrustningen och behandlingen. Kom ihåg att ni inte får komma till sjukhuset om ni är förkylda/sjuka. Det är inte tillåtet att fotografera om ni inte fått tillstånd till det. Alla eventuella personuppgifter som ni kan råka se är konfidentiella och får självklart inte spridas. 

Ändringar sedan tidigare läsår

Föreläsningarnas innehåll har genomgått en översyn för att minska repetition från tidigare kurser och ge en bättre progression i programmet. Övningarnas material har ändrats för att följa föreläsningsinnehållet. 

Vi vill införa ett tydligare system-tänk i kursen, vilket innebär att vi inte endast tittar på apparat/metod-nivå, utan lyfter det till att se vilka apparater/metoder som används ihop, t.ex. på avdelningsnivå på sjukhusen. 

I denna successiva förändring av kursen så har vi inlett ett samarbete med Dialysavdelningen på Mölndals sjukhus så att vi får lära oss mer om dialysavdelningen och de produkter/apparater/metoder som används där och ni får ett användarperspektiv med sammanhang på hur produkterna används ihop. Detta ges i form av en föreläsning med en medicintekniker och ett studiebesök. Föreläsningen är på Chalmers, medan studiebesöket görs i mindre grupper och ni kommer att få anmäla er till ett av de fyra tillfällen som ligger i schemat. Tyvärr krockar dessa tillfällen med föreläsningar i den parallella kursen. Tiderna som vi kunde få på sjukhuset var tyvärr väldigt begränsade. Examinator i parallella kursen är medveten om problemet. 

Även i projektarbetet har vi gjort en förändring för att nå system-nivån med avdelningar. Projektämnena har ändrats till avdelningar på sjukhus, vilka ni ska få lära er mer om, och ni får välja en produkt/apparat/metod att fördjupa er i. I och med ändringen så har vi ökat antal ord i textuppgiften för att ni lättare ska kunna få med det viktigaste (från 750 till 1000 ord) och tiden för muntliga presentationen är också ökad från 15 till 20 minuter (inkl frågor). Vi har också tagit bort en skriftlig inlämning av preliminära källor i början av projektet.  Projektarbetets slutfas med muntlig presentation har tidigarelagts en vecka för att frigöra mer tid i slutet av kursen för studier inför tentamen, då detta varit ett önskemål från tidigare års studenter. Vi har också infört en tydligare AI-policy, som ni kan läsa om nedan, och för att kunna utvärdera den och lära oss om ert användande av AI-verktyg så har vi infört en kortare reflektionsuppgift på slutet av projektarbetet, ej betygsgrundande. 

För att minska arbetsbelastningen under kursen så har redovisningen av laborationen ändrats från en skriftlig laborationsrapport till muntlig redovisning i laborationsgruppen med en handledare. Detta förväntas ge en minskning av arbetsbelastningen under slutet av kursen. Och slutligen har lab-PM uppdaterats för att ge tydligare instruktioner för varje moment. 

Lärandemål

• förklara hur sensorer och mätsystem kan användas för att monitorera fysiologiska funktioner i människokroppen, hur dessa data kan användas för att förbättra och bekräfta beslut av sjukvårdspersonal, samt i vissa tillämpningar analysera vad som begränsar systemens prestanda;
• beskriva hur ett medicintekniskt system används i utvalda tillämpningar, visa medvetenhet om genusaspekter inom forskning och utveckling, samt hur systemet används med avseende på jämlikhet;

• beskriva, simulera, konstruera och använda en biopotentialförstärkare för EMG, samt analysera resultatet;

• uppskatta och beskriva säkerhetsaspekterna av medicintekniska system;

• genom muntlig och skriftlig kommunikation, beskriva  ett medicintekniskt system och motivera det genom att förklara vilket kliniskt problem som det löser;

• söka information från relevanta vetenskapliga publikationer under arbete i projektgrupp och integrera innehållet från källorna i sin egen text på ett sakligt och trovärdigt sätt;

• beskriva hur teknikutvecklingen har påverkat sjukvården historiskt, teknikens roll i sjukvården, samt ge exempel på äldre apparater och teknik som använts länge; samt

• förklara hur olika vetenskapliga discipliner och förhållningssätt bidrar till utvecklingen av medicintekniska lösningar.

AI-policy

Denna kurs, likt många andra på Chalmers, syftar till att ge er som studenter möjlighet att öva, utveckla och fördjupa era kunskaper och färdigheter inom informationssökning, akademiskt skrivande samt muntlig presentation. Dessa moment utgör en grund för de fortsatta studierna på programmet och är därför utformade för att huvudsakligen genomföras självständigt, utan hjälp av generativ AI.

Samtidigt utbildas ni studenter i en tid och inom en bransch där generativ AI ofta används som ett arbets- och inspirationsverktyg i yrkeslivet. Att balansera självständig kunskapsutveckling med en förståelse för dessa verktygs potential och begränsningar är en utmanande, men viktig, del av utbildningen.

Kursens policy innebär att idéer och innehåll i text och presentationsmaterial ska vara egenproducerade och inte får genereras med hjälp av AI-verktyg. Användning av generativ AI är tillåten i begränsad omfattning, exempelvis för avslutande språklig finputsning av egenproducerad text eller framställning av enstaka bildmaterial.

Som student ansvarar du för att allt material som lämnas in för examination korrekt representerar din egen kunskap och att innehållet är faktagranskat. Om AI används i begränsad omfattning, såsom språklig förbättring i slutskedet av arbetet eller framställning av enstaka bildmaterial, ska detta tydligt anges i respektive arbete: textuppgift och/eller bildspel. Exempel på formulering är:

”I arbetet med denna uppgift har det AI-baserade verktyget [namn] använts i syfte att [syfte]. Författarna ansvarar för att sakinnehållet är korrekt och faktagranskat.”

Läs mer på:

Akademisk hederlighet på Chalmers – en guide för studenter

Dina studier, rättigheter och skyldigheter samt akademisk hederlighet och integritet

Examination

De teoretiska målen examineras med en betygsatt skriftlig tentamen i slutet av kursen. Kursens bedömningsunderlag består även av inlämningsuppgifter, laborationer och ett projektarbete i grupp. Obligatorisk närvaro gäller på laborationerna och projektpresentationer. Slutbetyget på kursen ges genom viktning av betyget på tentamen samt betyget på projektet.

Ordinarie tentamen: 3 juni fm

Omtentamen: 21 aug em & i oktober (tid inte satt ännu)

                         

 

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieportalen - Kursplan (chalmers.se)