Программа государственного экзамена для БМТ 1 и 2 (1039280), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Переменное электрическоеполе. Постоянное электрическое поле. Распределение токов в неоднородных биотканях.Электромагнитные поля высокой частоты. Физические механизмы действия ВЧ полей. ВЧгипертермия. Постановка проблемы. Проблемы практических расчетов. Основные расчетныесоотношения.Методы ВЧ терапии.Электротравма. Адекватные электромагнитные воздействия.
Физиологически активныеинфранизкочастотные поля.Раздел 4. Общепрофессиональные дисциплины§ 4.1. Методы анализа биомедицинских сигналов и данныхМетоды анализа детерминированных сигналов. Представление медико-биологическихсигналов (МБС) в виде суммы ряда элементарных функций. Гармонический анализпериодических МБС. Свойства коэффициентов ряда Фурье. Спектры и энергетическиедокумент из 14 страниц4Программа государственного экзамена по специальности 20030062БМТ-1, БМТ-2характеристики периодических МБС.
Гармонический анализ непериодических сигналов,спектральная плотность сигнала, прямое и обратное преобразование Фурье. Амплитудночастотная и фазочастотная характеристики периодических МБС.Соотношение между спектром одиночного импульса и спектром периодическойпоследовательности импульсов. Основные положения теории спектров, операции надспектрами. Соотношение между эффективной шириной спектра и длительностью сигнала.Определение спектров непериодических МБС.Теорема отсчетов (теорема Котельникова), постановка задачи и вывод основныхсоотношений.
Теорема отсчетов в частотной области.Корреляционный анализ детерминированных сигналов. Понятие корреляционнойфункции сигнала, корреляционная функция периодических и непериодических сигналов.Связь корреляционной функции со спектральными характеристиками сигнала.Цифровая фильтрация МБС. Характеристики дискретных и цифровых сигналов, методыдискретизации, спектр и изображение по Лапласу дискретного сигнала.
Дискретизация вовременной и частотной областях, определение дискретного преобразования Фурье (ДПФ),основные свойства ДПФ; обратное ДПФ (ОДПФ). Основные соотношения, выполняемые сДПФ и ОДПФ. Быстрое преобразование Фурье (БПФ). Эффективность БПФ. Алгоритмыреализации.Принципы цифровой фильтрации дискретных сигналов. Системная функция и импульснаяхарактеристика цифрового фильтра. Понятие трансверсальных и рекурсивных ЦФ.Системные функции трансверсальных и рекурсивных ЦФ.ОсновныепонятияZ-преобразованиясигналов.ПрямоеиобратноеZ-преобразования. Использование Z-преобразования для определения передаточныххарактеристик ЦФ.
Связь передаточной функции с импульсной характеристикой дискретнойцепи. Основные свойства Z-преобразования. Теоремы о свертке и о запаздывании.Устойчивость цифровых фильтров. Применение цифровой фильтрации при численномрешении задач аппроксимации и сглаживания. Дифференцирование и интегрированиесигналов как методы цифровой фильтрации.Частотные характеристики ЦФ. Связь системной функции ЦФ с частотнойхарактеристикой фильтра.
Формы реализации ЦФ: каноническая, каскадная, параллельная.Медианные фильтры для реставрации изображений и борьбы с импульсными шумами.§ 4.2. Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексыКлассификация медицинских электронных приборов, аппаратов и систем. Обобщенныеструктурные схемы медицинских систем для диагностики, терапии и хирургии.Биотехнические особенности проектирования медицинской электронной аппаратуры.Диагностические приборы и системы. Приборы и системы для регистрацииэлектрофизиологическихсигналов:электрокардиографы,электроэнцефалографы,электромиографы.Предварительные уcилители электрофизиологических сигналов (ЭФС). БТС биотканьэлектрод-усилитель (БЭУ).
Методы отведения биопотенциалов, электрическая схемазамещения, шумы и помехи БТС БЭУ. Методы улучшения основных характеристикмедицинских диагностических приборов и систем. Методы повышения входногосопротивления. Методы увеличения коэффициента ослабления синфазного сигнала.Особенности применения фильтров в медицинской аппаратуре.
Виды фильтров. Основныехарактеристики. Порядок проектирования фильтров. Активные фильтры с переключаемымиконденсаторами. Синтез аппаратных цифровых БИХ фильтров. Диагностические комплексыдокумент из 14 страниц5Программа государственного экзамена по специальности 20030062БМТ-1, БМТ-2и системы. Основные блоки реоплетизмографических систем. Основные характеристики итипы амплитудных детекторов. Приборы биологической интроскопии.Основные блоки ультразвуковых диагностических систем.
Фазовые детекторы.Импульсно-фазовые детекторы. Частотные детекторы. Преобразователи частоты.Доплеровскиеизмерителискоростикровотока.Основныесхемныерешенияпреобразователей частоты. Компьютерные томографы и ангиографические системы.Аналого-цифровые преобразователи. Терапевтические аппараты и системы.§ 4.3. Электроника и микропроцессорная техникаИстория развития микроконтроллерной (МК) техники. Определение МК имикропроцессора. Применение МК в медицине. Обзор современного рынка МК. Основныетехнические характеристики и структура микроконтроллеров различных фирмпроизводителей. Аналого – цифровое преобразование, этапы.
Структурная схема и принципдействия АЦ преобразователя последовательных приближений.AVR – микроконтроллеры. Отличительные особенности AVR–микроконтроллеров.Регистр-регистровая и аккумуляторная архитектуры. Cтруктурная схема МК, процессор,память программ и память данных, регистры общего назначения (РОН), регистры вводавывода (РВВ), регистр состояния микроконтроллера, периферийные устройства.Система команд AVR – микроконтроллеров.
Программная модель микроконтроллера,команды передачи данных, команды обмена данными между РОН и ОЗУ, команды обменаданными между РОН и РВВ, команды арифметических и логических операций, командыопераций с битами, команды управления ходом программы.Параллельные порты ввода – вывода. Регистры (DDRX, PORTX, PINX). Режимыввода – вывода. Команды SBIC PINX,Y и SBIS PINX,Y, CBI PORTX,Y и SBI PORTX,Y.Подпрограмма инициализации портов.Программируемые таймеры – счётчики. Структурная схема таймера-счетчика общегоназначения. Режим таймера и счётчика. Дополнительные функции.
Регистры TCCR, TIMSK,TIFR. Запрос прерывания таймера – счётчика. Подпрограмма инициализациитаймера – счётчика.Последовательные порты ввода – вывода. Последовательный порт SPI. Структурная схемаSPI порта. Регистры управления (SPCR) и состояния (SPSR). Подпрограмма инициализациии обмена данными через SPI порт.Блок прерываний микроконтроллера. Внешние и внутренние источники запросовпрерываний. Приоритеты внутренних источников запросов прерываний.Аналого-цифровой преобразователь. Структурная схема.
Регистры управления ADMUX ирегистр управления – состояния ADCSR. Подпрограмма инициализации.AVR ассемблер. Директивы определяющие тип памяти, устанавливающие адреса ираспределяющие ячейки памяти, присваивающие имена и значения, управляющие процессомассемблирования. Выражения ассемблера.Микроконтроллеры семейства MCS – 51. Основные технические характеристики,структурная схема, система команд.документ из 14 страниц6Программа государственного экзамена по специальности 20030062БМТ-1, БМТ-2Раздел 5. Специальные дисциплины§ 5.1. Медицинская акустикаОбласти использования звука ультра- и инфразвука в медицине.
Применение ультразвукадля разделения и расслоения биологических тканей, для разрушения и деструкциипатологически измененных биологических тканей, желчных, почечных камней.Понятияинтенсивностиультразвука,акустическогоимпеданса,затухания.Ультразвуковые волноводные системы Продольные, крутильные и поперечные колебанияволноводов с произвольно изменяющимися размерами поперечных сечений. Собственныечастоты и формы колебаний. Точные методы определения собственных частот и формколебаний волноводов-концентраторов для хирургии, терапии и диагностики. Матричныеметоды начальных параметров для решения задач на собственные значения. Граничныеусловия.
Фактор формы.Диссипация механической энергии в материалах волноводов-концентраторов.Электроакустические преобразователи (ЭАП) для медицины. Пьезо- и магнитострикционныеэффекты. Материалы. Уравнения, описывающие прямой и обратный пьезоэффект ванизотропных материалах. Вынужденные колебания ЭАП. Уравнения вынужденныходномерных колебаний ЭАП на пьезокерамике. Вынужденные продольные колебаниямагнитострикционных преобразователей. Потери в ЭАП. Механический, магнитный иэлектрический гистерезис.
Потери на джоулев нагрев и вихревые токи.Распространение ультразвука в газах, жидкостях и биотканях. Лапласова и Ньютоноваскорости звука. Принцип суперпозиции волн. Одномерная задача. Плоская и сферическаяволны. Акустика микронеоднородных сред. Рассеяние и поглощение ультразвука вжидкостях и биотканях. Рассеяние ультразвука на эритроцитах.
Затухание ультразвука вбиотканях. Отражение и прохождение звука и ультразвука при нормальном падении плоскихволн в биологических средах. Прохождение ультразвука через промежуточный слой.Слоистые биологические структуры.Студент должен уметь решать типовые задачи на составление частотных уравнений иопределение резонансных частот и форм колебаний ультразвуковых волноводовинструментов продольных, крутильных и изгибных колебаний; определение амплитудночастотных характеристик пьезопреобразователей; определение входных импедансовволноводов-инструментов продольных, крутильных и изгибных колебаний; расчет факторовформы волноводов-инструментов продольных колебаний; расчет акустических полей вгомогенных биологических средах при гармоническом возбуждении от пульсирующихсферических источников.§ 5.2.
БиотелеметрияЗадачи, решаемые в биотелеметрии, и требования, предъявляемые к биотелеметрическимсистемам. Основные характеристики биотелеметрических систем (БТМС). Обобщеннаясхема биоизмерений. Обобщенное уравнение БТМС. Обобщенные структурные схемыодноканальной и многоканальной БТМС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
