Licenciatura em Engenharia Biomédica

ECTS

5

Período

1º semestre

Responsável

Stella Abreu

Teórica

1 hora

Teórico-prática

2 horas

Fornecer a formação matemática básica necessária para a licenciatura em Engenharia Biomédica. Desenvolver a capacidade de raciocínio e abstração. Aplicar os conceitos matemáticos aprendidos na resolução de problemas.
Após a conclusão de todas as atividades letivas da unidade curricular, o estudante deverá ser capaz de:
- realizar as operações básicas do cálculo matricial e condensar uma matriz qualquer (OB1);
- calcular determinantes (OB2);
- usar os determinantes e matrizes na resolução e discussão de sistemas de equações lineares (OB3);
- identificar e trabalhar em espaços vetoriais (OB4);
- entender o conceito de transformação linear e definições a ele associado, calcular valores e vetores próprios de transformações lineares (OB5);
- obter produtos escalares, vetoriais e mistos no espaço tridimensional, determinar equações de retas e planos e respetivas interseções, calcular posições relativas e distâncias envolvendo retas e planos no espaço tridimensional (OB6).

1. Matrizes (CP1) (20%)
2. Determinantes (CP2) (15%)
3. Sistemas de Equações Lineares (CP3) (15%)
4. Espaços Vetoriais sobre IR (CP4) (20%)
5. Transformações Lineares (CP5) (15%)
6. Geometria Analítica (CP6) (15%)

ECTS

5

Período

1º semestre

Responsável

Piedade Carvalho

Prática laboratorial

3 horas

Objectivos gerais
A. Desenvolver a capacidade de análise e resolução de problemas computacionalmente.
B. Conceber algoritmos aplicando metodologias de programação adequadas.
C. Analisar, avaliar e desenvolver algoritmos e programas.
D. Assumir atitudes de aprendizagem activa, colaborativa e responsável, de trabalho persistente e de aplicação de
espírito crítico na análise e resolução de problemas.
Objectivos específicos
E. mediante a apresentação de um algoritmo enunciar a sua funcionalidade e adaptá-lo a novas exigências;
F. mediante a apresentação de um problema a ser resolvido computacionalmente, analisá- lo; identificar os requisitos,
conceber os algoritmos, elaborar o respectivo programa codificado e testar a solução;
G. integrar os conhecimentos, desenvolver soluções e emitir juízos de valor na realização e apresentação/discussão de
problemas.

1. Introdução ao Pensamento Computacional, algoritmos e programação com Python.
2. Conceitos fundamentais de programação: tipos de dados simples; variáveis, expressões e declarações; fluxo de programa, condicionais, iteração; funções, passagem de parâmetros, recursão; persistência.
3. Tipos de dados compostos: strings, tuplos, conjuntos, listas, dicionários.
4. Programação livre de efeitos usando chamadas a função sem efeitos colaterais e variáveis imutáveis.
5. Funções como cidadãos de primeira classe e closures.
6. Funções de ordem superior: map, reduce/fold e filter.
7. Geradores e compreensões em listas.
8. Estratégias de resolução de problemas.
9. Ferramentas de programação, teste e depuração.

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Luis Manuel Oliveira

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

Esta UC tem por objetivos desenvolver competências técnicas e científicas em áreas fundamentais da Física, assim como estimular o trabalho em grupo, que é fundamental em equipas multidisciplinares na área da Engenharia Biomédica.
Pretende-se que os alunos tenham uma participação ativa nas aulas, focada no trabalho autónomo e em grupo, para desenvolver capacidades de resolução de problemas reais, de escrita de relatórios de atividades experimentais e de preparação de comunicações orais de resultados.
Considerando os temas a lecionar, os seguintes objetivos específicos de aprendizagem serão considerados:
01.Compreender os princípios de medição de grandezas e a importância da precisão e da exatidão na obtenção de dados físicos, assim como do cálculo de incertezas.
02.Desenvolver a capacidade de, através da análise dimensional, prever equações físicas e verificar a sua consistência, ou converter unidades entre diferentes sistemas.
03.Perceber a importância dos movimentos oscilatórios na natureza.
04.Entender a natureza das ondas, suas propriedades e fenómenos ondulatórios.
05.Compreender os princípios fundamentais da eletricidade e sua aplicação em circuitos elétricos em corrente contínua (DC) com resistências ou com resistências e condensadores.
06.Compreender os conceitos básicos do eletromagnetismo, suas aplicações e perceber o funcionamento de circuitos RLC.
07.Compreender os princípios da ótica e suas aplicações em dispositivos biomédicos.
08.Desenvolver a criatividade, espírito crítico e capacidades de pesquisa, colaboração e comunicação.

Programa teórico:
Cap1- Metrologia (10%): Sistemas de Unidades, Incerteza da medição, Análise dimensional
Cap2- Ondas (30%): Movimentos harmónicos, Ondas-conceitos fundamentais, Ondas sonoras e intensidade do som, Nível de intensidade e audiometria, Fenómenos ondulatórios, Sobreposição de ondas e Casos de Interferência, Efeito de Doppler
Cap3- Eletricidade e Eletromagnetismo (30%): Carga elétrica e Lei de Coulomb, Campo elétrico e Potencial elétrico, Intensidade de corrente elétrica e Lei de Ohm, Circuitos elétricos simples DC, Condensadores e circuitos RC, Campo magnético e suas fontes, Indução eletromagnética, Circuitos RLC
Cap4- Luz e Ótica (30%): Natureza da luz e suas propriedades, Formação de imagens por reflexão e por refração, Lentes e instrumentos óticos, O olho humano, Interferência da luz, Difração da luz, Polarização da luz
Programa experimental:
Laboratórios acerca de Cap1: metrologia, Cap2: ondas e Cap3: eletricidade. Projeto sobre Cap4: ótica

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Susana R Sousa

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

Com a frequência e aprovação a esta unidade curricular os estudantes são capazes de:
O1. Interpretar e relacionar a informação existente na Tabela Periódica.
O2. Identificar o tipo de ligações interatómicas e intermoleculares.
O3. Compreender o equilíbrio químico e a cinética de reações químicas.
O4. Aplicar e compreender a Química inorgânica e orgânica na Engenharia Biomédica.
O5. Reconhecer a importância da Química como ferramenta no desenvolvimento da Engenharia Biomédica.
Os objetivos de aprendizagem descritos serão atingidos recorrendo ao uso de diferentes métodos pedagógicos, nomeadamente o método ativo (Exemplo: trabalho de grupo; resolução de problemas; brainstorming), método expositivo (Exemplo: exposição dialogada em que o estudante participa) e o método interrogativo (Exemplo: formulação de perguntas).

CP1. Revisão dos Conceitos básicos de Química: átomos, moléculas e iões; nomenclatura de compostos inorgânicos; ligação química e forças intermoleculares; relações mássicas.
CP2. Soluções e Unidades de Concentração: reações em solução aquosa de ácido-base, de solubilidade e de oxidação-Redução; estequiometria
CP3. Propriedades coligativas; osmose
CP4. Termoquímica
CP5 - Equilíbrio químico: em fase gasosa; em fase aquosa: equilíbrio ácido - base; equilíbrio de solubilidade; cinética química
CP6. Eletroquímica e corrosão
CP7. Química orgânica: nomenclatura; grupos funcionais
CP8. Aplicações
CP9. Trabalhos laboratoriais e resolução de problemas sobre as matérias lecionadas nas aulas teóricas.
CP10. Nesta disciplina poderão ainda incluir-se alguns seminários relacionados com os temas abordados

ECTS

3

Período

1º semestre

Teórico-prática

2 horas

ECTS

5

Período

1º semestre

Responsável

Carla Pinto

Teórica

1 hora

Teórico-prática

2 horas

1) Consolidar e complementar a formação matemática dos alunos adquirida durante o seu processo de aprendizagem. (OB1)
2) Desenvolver a capacidade de raciocínio e abstração dos alunos e promover o desenvolvimento de uma linguagem matemática e a aquisição de espírito crítico. (OB2)
3) Promover a formação básica dos alunos em conteúdos de Cálculo Diferencial e Integral, de Séries Numéricas e de Séries Funcionais, essenciais na formação matemática de um Engenheiro. (OB3)
4) Compreender e interpretar assuntos desta unidade curricular noutras unidades curriculares do curso. (OB4)
5) Aplicar os conhecimentos adquiridos em problemas da área da Engenharia Biomédica.
No final do curso, os alunos deverão estar aptos a:
- caraterizar funções reais de uma variável real (domínio, contradomínio, assíntotas), compor funções, calcular a inversa de uma função.
- saber aplicar as regras de derivação a uma função;
- saber aplicar as técnicas de primitivação dadas. Aplicar o integral definido no cálculo de áreas de figuras planas;
- saber identificar uma série e estudá-la quanto à sua convergência;
- compreender a importância das séries numéricas e das séries de Taylor na resolução de problemas de Engenharia.

1.Cálculo Diferencial em R - 2 semanas (CP1)
Funções trigonométricas directas e inversas: cotg x, arccotg x
Derivação da função inversa
Diferencial de uma função
2. Integral Indefinido - 4 semanas (CP2)
Definição, interpretação geométrica e propriedades
Primitivação quasi-imediata, por decomposição algébrica, de funções racionais, por substituição e por partes
3. Integral Definido - 3 semanas (CP3)
Definição, interpretação geométrica, propriedades
A soma de Riemann. Regra de Barrow
Aplicação ao cálculo de áreas planas
4. Séries Numéricas - 2 semanas (CP4)
Definição. Séries de termos não negativos. Critérios de convergência.
Séries Funcionais. Definição. Análise e cálculo do intervalo de convergência
Representação de uma função por uma série: Série de Taylor e Série de Maclaurin
5. Salas de Fuga Digitais em Matemática- aplicações de cálculo diferencial e integral - casos de estudo - 2 semanas (CP5)

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

3

Período

2º semestre

Prática laboratorial

3 horas

ECTS

7

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Teórico-prática

2 horas

Matemática II

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Lorena Rodrigues

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

No final da unidade curricular pretende-se que os estudantes sejam capazes de:
A. Dominar a linguagem anatómica e compreender os mecanismos fisiológicos do corpo humano;
B. Identificar e classificar os tecidos histológicos do corpo humano.
C. Descrever os componentes dos sistemas tegumentar, esquelético, muscular, e nervoso;
D. Compreender os mecanismos fisiológicos e as relações funcionais dos sistemas tegumentar, esquelético, muscular, e nervoso.

1. Noções gerais de anatomia e fisiologia
2. Organização histológica
2.1. Tecido epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso
3. Sistema tegumentar
3.1. Estrutura e função da epiderme, derme e hipoderme.
3.2. Estruturas anexas
3.3. Regulação da temperatura
4. Sistema esquelético
4.1. Estrutura macroscópica e histologia dos ossos
4.2. Ossificação, crescimento, reparação, homeostasia do cálcio
4.3. Ossos do esqueleto axial
4.4. Ossos do sistema apendicular
4.5. Articulações
5. Sistema muscular
5.1. Estrutura do músculo esquelético
5.2. Principais músculos do corpo
5.3. Fisiologia muscular
5.4. Potencial de membrana e de ação
5.5. Mecanismo da contração e relaxamento muscular
5.6. Estrutura e fisiologia do músculo liso
6. Sistema nervoso
6.1. Organização funcional e estrutural do tecido nervoso
6.2. Impulso nervoso, sinais elétricos e sinapses
6.3. Medula espinal e nervos raquidianos
6.4. Encéfalo e nervos cranianos
6.5. Integração das funções no Sistema nervoso
6.6. Sentidos especiais.

ECTS

5

Período

1º semestre

Responsável

Jorge Mendonça

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

No final do curso, os alunos deverão ter:
- adquirido noções e treino sobre probabilidade e distribuições, estatística descritiva, estatística inferencial e modelação de dados.
- adquirido aptidões sobre preparação de dados; construção de gráficos de probabilidade, pesquisa e gestão de referências bibliográficas e sobre modelação, implementação e consultas bases de dados.
- ter compreendido a organização de informação em saúde e como é aplicada a análise estatística à investigação em saúde;
- conhecer as ferramentas estatísticas que permitem o tratamento de um número muito elevado de dados (data mining), por forma a obter informação útil de apoio à decisão;
Mais especificamente, os alunos deverão ser capazes de aplicar conceitos e técnicas estatísticas à resolução de problemas de engenharia, nomeadamente os que envolvem análise e interpretação de dados, previsão, decisão. Os estudantes deverão estar aptos a resolver problemas na área da Engenharia Biomédica, ao nível de ensino em que se encontram.

CAP 1
- Tipo de dados e gestão de dados.
- Estatística descritiva: medidas de localização e dispersão; representações gráficas.
CAP 2
- Distribuições teóricas.
CAP 3
- Comparação entre grupos; dados contínuos.
- Comparação entre grupos; dados categóricos.
CAP 4
- Correlação e regressão linear simples e múltipla.
- Regressão logística simples e múltipla.
CAP 5
- Análise de sobrevivência.
- Análise de variância.
CAP 6
- Métodos estatísticos para avaliar concordância de medidas.
- Testes não paramétricos.
- Testes de diagnóstico.
CAP 7 - CASE STUDIES
Aplicação de técnicas estatísticas a problemas de eng. Biomédica. Utilização de softwares para tratamento de dados (R, Python).

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Valentina Fernandes Domingues

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

Pretende-se que os estudantes adquiram conhecimentos teóricos e práticos sobre os grandes grupos de moléculas biológicas, nomeadamente:
O1- composição química e a estrutura de aminoácidos e proteínas;
O2- composição química e a estrutura dos hidratos de carbono;
O3- composição química e a estrutura dos lípidos;
Adicionalmente, pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos fundamentais sobre:
O4- composição química e propriedades dos e ácidos nucleicos;
O5- Regulação do metabolismo;
O6- Processos metabólicos.

P1-Aminoácidos e proteínas: estrutura e propriedades. Classificação das proteínas. Propriedades dos aminoácidos.
Ligação peptídica e estrutura primária, secundária e terciária das proteínas.
P2-Glúcidos: aldoses e cetoses; estrutura cíclica; derivados de monossacáridos. Dissacáridos e ligação glicosídica. Polissacáridos.
P3-Lípidos: Ácidos gordos; Triglicéridos; Fosfolípidos. Lipoproteínas. Esteróis.
P4-Enzimas: constituição das enzimas; cinética enzimática; inibição e regulação da atividade enzimática.
P5-Constituição dos nucleótidos. Sequência nucleotídica do DNA. Replicação, reparação e transcrição do DNA. Composição e estrutura do RNA.
P6-Regulação da expressão genética em procariotas e em eucariotas.
P7-Aspetos gerais do metabolismo. Reações anabólicas e catabólicas.
P8-Metabolismo dos hidratos de carbono: glicólise, fermentações, neoglicogénese, ciclo de Krebs, transporte eletrónico e fosforilação oxidativa.
P9-Metabolismo dos lípidos.
P10-Degradação e biossíntese de aminoácido

ECTS

6

Período

1º semestre

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

7

Período

1º semestre

Responsável

Nuno Gueiral

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

3 horas

A- Compreender a diferença entre eletrónica analógica e digital.
B- Estimar, classificar e caracterizar circuitos sejam de amplificação/filtragem sejam de processamento digital quanto ao nível do modelo físico de sinal, amplitude e resposta em frequência ou função de transferência.
C- Introduzir e fomentar a utilização de microprocessadores para monitorizar/controlar dados de sistemas e sinais biomédicos.
D - Montar e analisar sistemas que participam no diagnóstico e/ou em equipamentos médicos.

1. Circuitos com amplificadores operacionais dedicados à Instrumentação Médica
Características físicas e elétricas de um AMPOP, Análise de circuitos com AMPOP, Circuitos Lineares e Não Lineares. Filtro Ativos: Passa alto, Passa Baixo, Rejeita banda e passa banda, Resposta em frequência e resposta aproximada de um filtro.
2. Eletrónica Digital
- Sistemas numéricos, operações aritméticas e códigos, conversões entre bases e operações aritméticas
- Álgebra Booleana e Circuitos Combinatórios
- Portas lógicas, álgebra booleana, circuitos lógicos combinatórios, codificadores e descodificadores, multiplexadores e desmultiplexadores e circuitos operativos.
3. Introdução aos microprocessadores e microcomputadores.
- Arquitetura base, portas I\O, interrupções, temporizadores e comunicação de dados.

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

3 horas

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Arcelina Marques

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

OBG - Esta UC pretende familiarizar os alunos com a constituição do sistema músculo-esquelético bem como a caracterização dos movimentos a ele associadas, nomeadamente quanto às suas variáveis cinemáticas e cinéticas e respetivas restrições e/ou cargas impostas. Usando modelos simplificados de partes do corpo humano, pretende-se que o aluno seja capaz de modelizar variáveis tais como, velocidade, aceleração, força e momento, tipo de rotação/translação, que caracterizam uma determinada ação na execução de uma tarefa real e em diferentes condições de carga.
OB1 - O aluno deverá ser capaz de usar adequadamente a terminologia associada ao movimento e constituição do corpo humano, e identificar, descrever e quantificar as suas variáveis cinemáticas, perante uma situação real de movimento.
OB2 - Deve ser também capaz de associar ao movimento em causa, as suas causas, identificando, descrevendo e quantificando as forças responsáveis por esse movimento, bem como, o conjunto de músculos mais relevantes nessa situação.
OB3 - Pretende-se que o aluno identifique e descreva o conjunto de instrumentos e técnicas mais utilizados em Biomecânica.
OB4 - Pretende-se que o aluno caracterize completamente o sistema músculo-esquelético dos membros superiores e inferiores, identificação os principais movimentos articulares, e caracterizando qualitativamente e quantitativamente a marcha.

Cap. 1: Introdução à Biomecânica; Terminologia, planos de referência e tipos de movimento do corpo humano;Análise quantitativa e qualitativa; Noções de antropometria e ergonomia.
Cap. 2: Cinemática do movimento humano; variáveis do movimento linear; projeteis; variáveis do movimento angular; Relação entre movimento angular e linear;
Cap. 3: Dinâmica do movimento humano; cargas sobre o corpo e tipos de contato; leis de Newton e variáveis cinéticas do movimento linear; energia, trabalho e potência; noções de equilíbrio, centro de gravidade e alavancas anatómicas; dinâmica do movimento angular; noção de inércia, momento de inércia e conservação do momento angular.
Cap. 4: Técnicas experimentais em Biomecânica; instrumentos, aquisição de movimento, simulação músculo-esquelética e análise de elementos- finitos.
Cap. 5: Estudo dos membros inferiores: anca, joelho, tornozelo e pé; análise da marcha.
Cap. 6: Estudos dos membros superiores: ombro, cotovelo, punho e mão

ECTS

5

Período

1º semestre

Responsável

Carlos Augusto Xavier Ramos

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

Esta unidade pretende consolidar os conhecimentos fundamentais sobre os princípios básicos dos sensores, assim como de alguns sensores biológicos.
Adquirir conhecimentos do funcionamento e atuação de biossensores. Aquisição de conhecimentos sobre os diferentes tipos e principais áreas de aplicação dos biossensores.
Distinguir os diferentes transdutores utilizados nos biossensores.
No final da unidade curricular o aluno deverá ser capaz de reconhecer os diferentes modos de atuação de um biossensor em função dos transdutores usados. Os princípios físicos por ele usados, e a possibilidade de atuação em diferentes aplicações.
Compreender os fatores de desempenho dos biossensores, e a sua aplicação na análise de determinados problemas analíticos.

Introdução aos biossensores (3 Semanas)
Como funcionam.
Caraterísticas estáticas e dinâmicas.
Principais caraterísticas de um biossensor.
O elemento de identificação.
O transdutor ou dispositivo detetor.
Biossensores e Transdutores eletroquímicos (2 Semanas)
Voltamétricos
Amperométricos
Potenciométricos
Trabalhos laboratoriais
Biossensores termométricos (1 Semana)
Produção e absorção de calor
Exemplos de aplicação
Biossensores piezoeléctricos (2 Semana)
Propriedades eléctricas dos materiais. Efeitos de ressonância.
Exemplos de aplicação
Biossensores ópticos (4 Semanas)
Componentes básicos de um biossensor óptico.
O espectro electromagnético.
Fluorescência.
Luminescência.
Transdutores ópticos.
Biossensores de Ressonância de plasma superficial.
Exemplos de aplicação.
Tipos de biossensores (3 Semanas)
Immunosensores
Sensores enzimáticos
Sensores de ADN
Sensores baseados em polimeros molecularmente impressos

ECTS

7

Período

1º semestre

Responsável

Pedro Guimarães

Prática laboratorial

4 horas

Esta unidade curricular tem como propósito consolidar e aplicar conhecimentos adquiridos nas diferentes áreas da Engenharia Biomédica, promovendo a autonomia, a capacidade crítica, a comunicação científica e o trabalho em equipa.
Objetivos Gerais:
OB1 ? Autonomia e Investigação: Desenvolver competências de pesquisa aplicada, análise de problemas e formulação de soluções em engenharia biomédica.
OB2 ? Projeto e Implementação: Conceber, planear e implementar sistemas biomédicos de média complexidade, integrando hardware, software e validação experimental.
OB3 ? Comunicação Científica: Produzir e apresentar resultados de forma estruturada, através de artigo científico, poster, vídeo e apresentação oral.
Objetivos Específicos:
- Realizar pesquisa bibliográfica orientada.
- Analisar e definir requisitos técnicos e funcionais.
- Desenvolver protótipos utilizando ferramentas adequadas.
- Testar, validar e documentar todas as fases do projeto.
- Demonstrar competências de comunicação escrita, visual e oral.

CP1 ? Nivelamento de Competências:
O semestre inicia-se com atividades práticas individuais para reforço de competências transversais essenciais ao projeto. Cada aluno realiza fichas orientadas nas áreas de redação científica, comunicação visual, prototipagem, programação, esquemas elétricos e testes. Esta fase assegura que todos os elementos do grupo possuem uma base comum de trabalho.
CP2 ? Projeto em Grupo:
Após o nivelamento, os alunos iniciam o desenvolvimento de um projeto biomédico em grupo, sob supervisão docente. Cada elemento assume uma função técnica distinta e documentada. O projeto envolve análise de requisitos, conceção, implementação, validação experimental e culmina na entrega de artigo científico, poster, vídeo e apresentação pública.

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Carlos Vinhais

Teórico-prática

2 horas

Prática laboratorial

2 horas

As aulas de PIMED são orientadas para o desenvolvimento das capacidades de raciocínio e de abstracção dos alunos, de forma a facilitar-lhes a aquisição de conhecimentos (conceitos e métodos) em diversas áreas da imagiologia médica, processamento e análise de imagem e visualização científica.
São objetivos em PIMED, compreender e explicar os conceitos físicos envolvidos nas diversas áreas da imagem biomédica.
A disciplina inclui o estudo e implementação de técnicas e métodos actuais de processamento de imagem médica e visualização científica, com vista ao desenvolvimento de aplicações computacionais.
Pretende-se que o aluno desenvolva competências em programação usando ferramentas (toolkits e software) open source, através de exercícios computacionais, bem como o desenvolvimento de um projecto, refletindo investigação aplicada nas áreas da segmentação, alinhamento, análise e/ou visualização de imagens médicas/biomédicas.

* Processamento e Análise de Imagem *
1. Introdução: Imagiologia Médica
2. Aquisição de Imagem: Amostragem e Quantização; Modalidades: CR; CT; MRI, SEM, TEM, IR, UV; Exemplos e aplicações
3. Imagem IO: ITK, DICOM, PACS; Leitura e Escrita de imagens, DICOM, VTK
4. Mapeamento de Intensidade: Histograma; Binarização (Thresholding).
5. Filtragem Espacial: Filtros de suavização, média; vizinhança e ordem;
6. Deteção de Discontinuidades: Filtros de derivadas
7. Morfologia Matemática
8. Segmentação de Imagem - Etiquetagem
9. Características e Descritores
* Software *
- Plataformas, Toolkits e IDEs
- Software: ITKSnap, Paraview
- Software Anaconda e Spyder
- Módulos Python
- Demosntração e estudo de casos
- LATEX
* Open Source Toolkits *
- ITK - Insight Toolkit
- VTK - Visualization Toolkit
- Qt - Interfaces gráficas
- OpenCV - Computer Vision Library
- Exercícios computacionais (programação em Python)

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Joaquim Alves

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

Nesta unidade curricular são abordadas técnicas de processamento de sinal, dedicadas à análise de sinais provenientes de sistemas biológicos.
Em termos práticos, pretende-se que a disciplina de Processamento de Sinais Fisiológicos forme profissionais com conhecimentos técnicos de instrumentação e computação, capazes de se integrar num ambiente médico e de adquirir, tratar e analisar sinais derivados de diferentes tipos de sensores/transdutores/sistemas biológicos.

1. Sinal biológico (15%)
1.1 O corpo humano como sistema bioelétrico
1.2 Classificação e origem de sinais biomédicos
1.3 Arquitetura de aquisição de sinal biológico
1.4 Conversão analógico-digital de sinais
2. Introdução ao Matlab/Octave (15%)
2.1 Introdução. Interface com o utilizador
2.2 Definição e utilização de vetores e matrizes
2.3 As estruturas e funções
2.4 Representação gráfica de sinais
3. Análise de sinal digital (20%)
3.1 Noções gerais de sinais e sistemas
3.2 Convolução
3.3 Transformada de Fourier e a FFT
3.4 Transformada Z
3.5 Transformada Wavelet
4. Filtragem de sinal (20%)
4.1 Filtragem Digital: filtros FIR e filtros IIR
4.2 Aplicações de filtros digitais a sinais biomédicos
5. Sinais fisiológicos acústicos (10%)
5.1 Fonocardiograma, voz, sons respiratórios
5.2 Filtragem e técnicas de processamento
5.3 Análise Tempo-frequência (Espectrograma)
6. Aplicações na área médica (20%)
6.1 Deteção automática de eventos

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

2 horas

Teórico-prática

2 horas

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

2 horas

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

15

Período

2º semestre

Outra

1 hora

Projeto

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Optativa LEBIOM 2.º Semestre

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Optativas LEBIOM 2.º Semestre

ECTS

5

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Optativa LEBIOM 2.º Semestre