F14B202C : Ouverture Biomédicale


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Code analytique: EDF14B202
Responsable  : John PUENTES   
Programmé en MRSISEAUE37I, UVF14B202

Présentation :

L'application de soins médicaux peut être vue comme un processus itératif, où la collecte de données du patient constitue une étape primordiale. Dans le cas qui nous intéresse, des images et des signaux sont analysés par le médecin afin d'établir un diagnostic et éventuellement préparer une thérapie.
Ce module présente une introduction aux principales images médicales et signaux biomédicaux, ainsi qu'aux différentes étapes de leur traitement. Il donne aux étudiants la possibilité de comprendre le contexte global de l'analyse d'images et de signaux dans le domaine médical, allant des mécanismes générateurs des images et signaux observés, jusqu'à des techniques de visualisation et d’interprétation, permettant de fournir des éléments objectifs au médecin spécialiste avant la prise d’une décision.

Objectifs pédagogiques :


  • Comprendre les principes de l'imagerie médicale.
  • Expliquer les problèmatiques inhérentes à la reconstruction et à l'interprétation d'images médicales.
  • Définir et différencier les principaux signaux biomédicaux, leurs caractéristiques physiques, leur signification physiologique, et leurs principes de l'acquisition.
  • Analyser un système d'acquisition de signal biomédical, faire l’acquisition des signaux, appliquer les techniques de base du traitement.

Volume horaire : 18h


Contenu détaillé :

C1 : l’imagerie médicale : techniques, interactions rayonnement matière, grandeurs mesurées, information recueillie, principales techniques.
C2 : imagerie par résonance magnétique (IRM), principes, ensemble des spins, résonance, interprétations mécanique, magnétique et quantique, signal de résonance magnétique, états d’excitation et d’équilibre thermique, relaxation longitudinale et transversale, principe de fonctionnement d’un appareil IRM.
C3 : construction des images, codage spatial, méthodes de construction d’images, projections et reconstructions, produits de contraste, critères médicaux, débimetrie, scintigraphie, radiothérapie métabolique, isotopes, radio-pharmaceutiques, détection, fonctionnement de la Gamma camera, acquisitions de champ séparé et du corps entier, caractéristiques des images, acquisition dynamique.
C4 : radiologie, ondes électromagnétiques, principe des rayons X, spectre du rayonnement continu, cathode, anode, courant de chauffage, anode tournante, filtrage des rayons X, formation de l’image radiologique.
C5 : tomodensitométrie, scanner X, tomographie, scanographie, calcul d’atténuation, direction de mesure, les générations de scanner, géométries de détection, détecteurs,
C6 : principes de l’échographie, principe général, matériaux piézo-électriques, formation d’images, mesure de distances, modes échographiques, caractéristiques des échographes, résolution axiale et latérale, focalisation, types de sonde.
C7 : principaux signaux biomédicaux, caractéristiques physiques et signification physiologique, principes de l'acquisition des signaux biomédicaux, capteurs, conversion analogique/numérique (A/N), adéquation et traitement du signal, chaîne de traitement des données médicales, instrument biomédical générique, principaux aspects d'un instrument biomédical.
C8 : signaux d'origine électrique, biopotentiels, activité électrique cellulaire et volume conducteur, l'électrocardiogramme et l'électroencéphalogramme physiologique et pathologique, propriétés physiques des principaux signaux électriques (ECG, EEG, EMG, MCG), signaux d'origine mécanique, processus mécaniques, la pression artérielle, la respiration et le phonocardiogramme physiologique et pathologique, capteurs biochimiques, capteur de glucose.
C9 : acquisition des signaux biomédicaux, biocapteurs (électriques, mécaniques, biochimiques), amplification et conditionnement des signaux (bruit, isolation électrique).
C10 : conversion A/N des signaux biomédicaux, filtrage et corrélation, application à la détection de la fréquence cardiaque, modèles d'activité électrique cérébrale et signaux EEG.
TPs : analyse d'un système d'acquisition ECG existant et acquisition des signaux ECG, programmation d'un détecteur de QRS et calcul de la fréquence cardiaque.


Année 2016/2017
Dernière mise à jour le 08-FEB-16
Validation par le responsable de programme le


IMT Atlantique
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