Processamento de Sinal e Bioeletrónica

Conceitos de eletricidade e eletrónica ao nível do ensino secundário; matemática 12º ano ensino secundário

2 horas de matriz teórica por semana, onde o docente expõe os conteúdos programáticos da disciplina, recorrendo à ilustração dos conceitos físicos apresentados com exemplos concretos.

2 aulas teórico-práticas de 1 hora por semana, onde os alunos (separados em turnos com um máximo de 20 alunos) procedem à resolução acompanhada de exercícios de aplicação prática formulados com o intuito de clarificar e relacionar os assuntos abordados na componente teórica. Nas aulas teórico-práticas são ainda abordados exemplos concretos de aplicação dos conteúdos teóricos à especificidade da Fisiologia Clínica. 

A consubstanciação da unidade curricular numa matriz que inclui aulas teóricas com utilização do método expositivo e aulas de cariz teórico-prático em turmas reduzidas, permite uma metodologia de ensino que, para além de uma exposição estruturada dos conteúdos, privilegia a sua demonstração, exemplificação e aplicabilidade a situações reais. O complemento com uma orientação de proximidade concorre também no sentido de proporcionar a aquisição de conhecimentos e competências individuais, no desenvolvimento das capacidades para desenvolver trabalho autónomo e aprender ao longo da vida, com base numa metodologia interrogativa e interativa e de potenciação do estudo e pesquisa individual sobre os conteúdos expostos

O aluno deve adquirir conhecimentos sobre:
• A electrónica e o processo de aquisição, transmissão e arquivo de sinais fisiológicos
• As técnicas fundamentais de processamento de sinal e os seus efeitos na qualidade do sinal.
O aluno deve adquirir aptidões para:
• Descrever e representar matematicamente um sinal genérico bidimensional e conhecer a sua descrição nos domínios do espaço e da frequência.
• Descrever do ponto de vista funcional e de processamento de sinal os principais equipamentos na área da Fisiologia Clínica.
O aluno deve adquirir competências de:
• Realizar operações de processamento de sinal com vista extracção de mais informação do sinal, com aplicação na prática clínica ou na investigação.
• Avaliar e comparar as características electrónicas de um equipamento na área do processamento de sinal.
• Adoptar os procedimentos adequados na utilização dos equipamentos com vista à optimização da uma aquisição
de sinal fisiológico.

Introdução ao Processamento de sinal, definição de sinal e representação matemática
Caracterização de um sinal.
Adquirir conhecimentos sobre alguns transdutores utilizados em dispositivos médicos.
Processo de aquisição de sinal e electrónica associada.
Sinais analógicos e sinais digitais.
Amostragem de sinais analógicos
Filtros – definição e sua aplicabilidade em sinais fisiológicos
Análise de Fourier
Artefactos e ruído. Relação sinal/ruído.
Processamento Digital de sinal em saúde
Aplicações típicas de processamento de sinais fisiológicos
Instrumentação médica – ECG, EEG, pacemaker, desfibrilador, entre outros.
Protocolos de codificação de sinais (por exemplo o European Data Format)
Telemetria
Utilização de um software do tipo Matlab para implementar as principais funções de processamento de sinal e
modelação de sistemas.

NAO

Principal:

BUSHBERG, Jerrold T. [et al.] – The essential physics of medical imaging. 2nd ed.
Philadelphia ; Tokyo : Lippincott Williams & Wilkins, cop. 2002. xvi, [4], 933 p. ISBN
978-0-683-30118-2

Secundária:

A.Oppenheim,A.Willsky and S.Nawab, Signals & Systems, Prentice Hall,1997.
James H. McClellan, Ronald W. Schafer and Mark A. Yoder, Signal Processing First, Prentice Hall, 2003
Isabel Lourtie, Sinais e Sistemas, Escolar Editora, 2002.
Simon Haykin, Barry Van Veen, Sinais e Sistemas, Bookman, 2001.
B.P. Lathi, Linear Systems and Sinals, Oxford, 2002.
John R. Buck, Michael M. Daniel, Andrew C. Singer, Computer Exploration in Signals and Systems using
Matlab – second edition, Prentice Hall, 2002.
Bronzino, Joseph D., “The Biomedical Engineering Handbook ” 3Ed, CRC Press Inc, 2006