Mestrado em Engenharia Biomédica

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Cristina Ribeiro

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

- Proporcionar aos alunos uma formação integrada em biomateriais avançados, engenharia celular e de tecidos, com vista à aplicação em Medicina Regenerativa;
- Conhecer as principais estratégias atualmente em desenvolvimento ou em fase de ensaios clínicos ou comercialização com vista à utilização na restauração da função dos diferentes tecidos do corpo humano;
- Integrar princípios e tecnologias de engenharia na medicina regenerativa;
- Adquirir conhecimento sobre os fundamentos das terapias moleculares, celulares e génicas.

1. Biologia celular.
a) Expansão e diferenciação celular.
b) Cultura de células animais. Imortalização de linhagens celulares. Células Estaminais. Células embrionárias. Células germinativas.
c) Plasticidade das Células Estaminais. Reprogramação celular.
d) Interações célula/matriz extracelular.
2. Engenharia de Tecidos.
a) Biomateriais para cultura tridimensional de células e respetivas tecnologias de processamento.
b) Processos celulares e interações com materiais em Engenharia de Tecidos.
c) Biorreatores para Medicina Regenerativa e Engenharia de Tecidos.
3. Aplicações da Medicina Regenerativa a diferentes Tecidos/Órgãos/Sistemas:
a) Pele.
b) Sistema cardiovascular.
c) Sistema músculo-esquelético.
d) Sistema nervoso.
e) Construção de órgãos.

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Luís João Mourão

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

A. Conhecer as diferentes modalidades de interação homem-máquina bem como as tecnologias que lhes estão subjacentes e as vantagens e desvantagens na sua utilização;
B. Ser capaz de desenhar um sistema de interação homem-máquina com outras tecnologias e sistemas tendo em consideração um conjunto de requisitos e restrições operacionais;
C. Ser capaz de implementar um sistema de interação homem-máquina;
D. Desenvolver mecanismos de avaliação das técnicas de interação implementadas, tendo em vista a sua operacionalidade e qualidade.

1. Audição, Visão, Trato Vocal, Emoções e outros mecanismos percetivos.
2. Síntese de fala
a. Base de dados de voz
b. Conversão grafema-fone
c. Síntese por concatenação
d. Síntese por modelos de Markov
e. Síntese híbrida
3. Reconhecimento de fala
a. Fonética acústica
b. Extração de características
c. Modelos para reconhecimento de fala
4. Reconhecimento de Imagem
a. Luz, cores e forma
b. Processamento de histograma
c. Segmentação
d. Operadores Morfológicos
e. Deteção de Linhas e contornos
5. Síntese e Reconhecimento de emoções e expressões faciais
a. Modelos faciais
b. Alterações morfológicas
c. Técnicas de animação
6. Visão artificial e realidade aumentada
a. Extração de características
b. Reconhecimento de padrões
c. Rastreamento de objetos
d. Interação multimodal
e. Modelos 3D
7. Aplicações na área da saúde e prática clínica.

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Diogo Martinho

Teórica

1 hora

Teórico-prática

2 horas

A unidade curricular tem como objetivos gerais formar alunos com capacidade para conceber e implementar sistemas computacionais bio-inspirados.
No final desta unidade curricular, o aluno deverá ser capaz de:
CO1- Descrever os principais mecanismos fisiológicos envolvidos no funcionamento do cérebro humano (Bloom level: 2)
CO2 - Descrever técnicas de monitorização, mapeamento e observação do cérebro (Bloom level: 2)
CO3- Conhecer e saber aplicar as principais tecnologias e modelos para a criação de sistemas e mecanismos computacionais de inspiração biológica(Bloom level: 3)
CO4- Aptidão para desenvolver pesquisa bibliográfica para obter as competências necessárias para aplicar métodos e técnicas de Inteligência Artificial no contexto médico (Bloom level: 3)
CO5- Desenvolvimento de um sistema computacional aplicando eficazmente métodos e técnicas de IA estudadas (Bloom level: 4)
CO6- Debater o estado da arte e o protótipo desenvolvido (Bloom level: 5)

P1 - Introdução à Inteligência Arificial e a abordagens baseadas em neurociência
P2 - Neurociências e fisiologia do cérebro
P3 - Computação Afectiva
P4 - Tecnologias para observação molecular, anatómica e dinâmica
P5 - Algoritmos genéticos
P6 - Redes neuronais

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Joaquim Alves

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

Conhecer os diferentes tipos de sensores biomédicos, bem como as suas principais características;
Implementar um protótipo de sistema de aquisição de sinal para computador;
Estudar e avaliar redes de sensores para diferentes aplicações biomédicas;
Conhecer as diferentes arquiteturas de comunicação utilizadas em redes de sensores na área da saúde;
Projetar e executar pequenas redes de comunicação, utilizando equipamentos disponíveis no mercado;
Conhecer os conceitos básicos, potenciais aplicações e perspectivas de evolução da Internet das Coisas (IoT) na área da saúde.

1) Introdução aos Sensores Biométricos
a) Diferentes tipos de sensores.
b) Características
c) Aplicações
d) Exemplo de sensores smart e wearable
2) Hardware de Redes de Sensores
a) Alimentação. Limitação de recursos pela necessária pequena dimensão dos sensores
b) Condicionamento de Sinal
c) Aquisição de Dados e Memória
d) Comunicação
e) Processamento de dados
3) Redes de Sensores sem fios para a saúde
a) Introdução às Redes de Sensores e aos Sistemas Distribuídos
b) Redes de sensores domésticas para a saúde
c) Arquitetura de Redes de Sensores
d) Desafios técnicos: Segurança e privacidade de dados; fiabilidade
e) Aplicações das Redes de Sensores em saúde
4) Internet das Coisas (IOT) na área da Saúde
a) Aplicações
b) Desafios da sua implementação.

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Orlando Sousa

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

1. Entender sistemas distribuídos e a sua presença, necessidade e vantagens no mundo atual.
2. Compreender a importância da segurança.
a) Dominar os conceitos chave da segurança computacional em sistemas distribuídos.
b) Usar tecnologias computacionais de forma segura.
3. Adquirir uma postura de "desconfiança construtiva".
a) Saber gerir expectativas no uso das tecnologias.
b) Saber aplicar princípios, métodos e técnicas de segurança.
c) Compreender e usar a criptografia.
d) Aplicar ferramentas de teste da segurança computacional.
4. Discutir e elaborar planos de segurança, contingência e afins.

Teórico:
1. Sistemas distribuídos: conceitos, vantagens e inconvenientes.
1. Tecnologias e Sistemas Computacionais atuais.
2. Criptografia Aplicada.
3. Controlo de Acesso.
4. Mecanismos de Prevenção/Detecção.
5. Aplicações Computacionais Seguras.
6. Gestão de Segurança (planos, políticas e afins).
Prático (baseado em estudo de casos e simulações):
1. Segurança em sistemas distribuídos (ferramentas básicas).
2. Comunicações seguras (intercepção de tráfego, cifra de comunicações, etc.).
3. Identificação e autenticação (ataques a palavras chave, roubo de credenciais, etc.).
4. Prevenção e detecção (ferramentas de descoberta/ataque e de prevenção/detecção).
5. Aplicações Seguras (ataques aplicacionais, software seguro, boas práticas, etc.).

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Teórico-prática

1 hora

Prática laboratorial

1 hora

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórico-prática

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

2º semestre

Teórica

1 hora

Prática laboratorial

2 horas

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Carla Pinto

Teórica

1,5 horas

Prática laboratorial

2 horas

No final da unidade curricular, o estudante deverá ser capaz de:
(OB1) Compreender e aplicar os fundamentos da Epidemiologia Geral e da Epidemiologia Espacial, reconhecendo a sua evolução, funções e aplicações no estudo da frequência, distribuição e determinantes dos fenómenos de saúde e doença nas populações.
(OB2) Identificar, selecionar e integrar diferentes tipos e fontes de dados populacionais, de saúde e ambientais, procedendo à sua georreferenciação e representação cartográfica através da elaboração de mapas epidemiológicos rigorosos, claros e adequados aos objetivos da análise.
(OB3) Caracterizar e analisar a ocorrência e a transmissão de doenças, aplicando os princípios da Epidemiologia Descritiva e Analítica, os conceitos associados à cadeia de transmissão e ao ciclo das doenças infeciosas, bem como os critérios de causalidade e de inferência causal.
(OB4) Reconhecer e avaliar criticamente as principais fontes e os diferentes tipos de erro em estudos epidemiológicos, analisando as respetivas implicações na validade e interpretação dos resultados e propondo estratégias adequadas para os eliminar ou minimizar.
(OB5) Analisar estudos de caso relativos a doenças transmissíveis e infeciosas emergentes, nomeadamente legionelose, tuberculose, SARS-CoV-2 e VIH/Sida, utilizando informação de entidades de referência, como a OMS, o CDC e o ECDC, e comunicar os resultados epidemiológicos de forma clara, rigorosa e adaptada a diferentes públicos-alvo.

CAP 1: Conceitos básicos de Epidemiologia Espacial e cartografia para georeferenciação de dados. Tipos de dados. Fontes dos dados populacionais e de saúde. Georeferenciamento de dados de saúde, população e ambiente. Projecto de layout de mapas - 2 semanas
CAP 2: Noções gerais de Epidemiologia - 7 semanas
Definição; Evolução histórica; aplicações; funções epidemiológicas básicas; epidemiologia descritiva e analítica; conceitos de ocorrência de doença; cadeia de transmissão; Epidemiologia das doenças transmissíveis: ciclo da doença infecciosa; O papel do erro, tipos de erro; Implicações e formas de eliminar ou minimizar o erro em epidemiologia. Critérios de causalidade e inferência causal. Comunicação de resultados epidemiológicos a públicos-alvo específicos.
CAP 3: Case studies - 4 semanas
-Doenças infecciosas emergentes segundo OMS
- Legionelose
- Tuberculose, SARS-CoV-2: problema de Saúde Pública (SP)
- VIH/Sida
- outras (WHO, CDC,ECDC)

ECTS

12

Período

1º semestre

Responsável

Natércia Lima

Teórico-prática

2 horas

O1. Aplicar de forma integrada as competências adquiridas ao longo do curso na realização de um trabalho científico ou tecnológico.
O2. Realizar pesquisa bibliográfica autónoma para levantamento do estado da arte e definição do tema de Dissertação.
O3. Desenvolver competências de experimentação, descoberta, pensamento sistémico e planeamento de projetos.
O4. Elaborar um relatório científico estruturado contendo o estado da arte, a metodologia proposta e o cronograma de trabalhos (Gantt).
O5. Desenvolver competências de organização, autonomia e uso de ferramentas informáticas de escrita científica (Word e LaTeX), mantendo sensibilidade para as questões éticas associadas à literatura e à investigação e desenvolvimento.

Para apoiar os estudantes na realização dos seus trabalhos, incluindo a escrita do relatório final e apresentação do mesmo, serão abordados os seguintes tópicos:
P1. Definição do tema, objetivos e hipóteses de investigação.
P2. Revisão bibliográfica: pesquisa em bases de dados e gestão de referências.
P3. Elaboração do plano metodológico e cronograma de trabalho.
P4. Comunicação científica: escrita e oral ? boas práticas e erros típicos.
P5. Estrutura e escrita de uma dissertação ? boas práticas e erros típicos.
P6. Ferramentas e boas práticas de escrita científica em Word e em LaTeX.
P7. Seminários complementares relevantes para as áreas de investigação de Engenharia Biomédica.

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

José Salgado Rodrigues

Teórico-prática

3,5 horas

O objetivo principal da UC é formar empreendedores, pessoas capazes de liderar projetos, seja por conta própria, seja integradas numa organização. Esta UC fornece os conhecimentos e competências fundamentais que permitirão ao aluno:
PO1 - Desenvolver competências de empreendedorismo e liderança de projetos empresariais
PO2 - Compreender o processo de criação de um produto desde a ideia até à comercialização
PO3 - Desenvolver competências de gestão, nomeadamente ao nível do marketing e da estratégia empresarial
PO4 - Desenvolver competências ao nível do desenvolvimento, avaliação e financiamento de novas ideias de negócio
PO5 - Desenvolver competências necessárias à transformação das ideias de negócio e tecnologias em empresas/ projetos
PO6 - Fomentar a aproximação dos alunos a instituições de apoio à inovação e à criação de start-ups
PO7 - Fomentar a aproximação dos alunos ao mundo empresarial, contribuindo para a transposição do conhecimento científico e tecnológico gerado nas instituições de ensino superior.

CP1. Empreendedorismo e Desenvolvimento de Negócios
> Milestone 1 - Business Plan: Desenvolvimento da Ideia de Negócio no Modelo Canvas e Apresentação da Ideia de Negócio no formato Elevator Pitch
CP2. Estratégia Empresarial e Planeamento de Marketing
CP3. Desenho e Conceção de Produto
CP4. Plano de Marketing
> Milestone 2 - Business Plan: Apresentação do Plano de Marketing
CP5. Plano Financeiro e Avaliação de Novos Negócios
CP6. Financiamento de Novos Negócios
CP7. Propriedade Intelectual e Constituição de Empresas
CP8. Elaboração de Plano de Negócios
> Milestone 3 - Business Plan: Apresentação do Plano de Negócios Integral

ECTS

6

Período

1º semestre

Responsável

Gina M. Vilão Ramos

Teórico-prática

1 hora

Prática laboratorial

2,5 horas

O aluno deve adquirir conhecimentos, na área da saúde, sobre:
A regulamentação, classificação e vigilância dos Dispositivos Médicos (INFARMED, Diretivas).
As incertezas nas medições em medicina.
Os princípios físicos de funcionamento de diversos equipamentos de diagnóstico e terapia.
Avanços tecnológicos recentes em diagnóstico e terapia.

1 - Dispositivos Médicos
Terminologia, classificação dos dispositivos.
Dispositivos e instrumentos médicos.
Sistema genérico de instrumentação médica.
Classificação de dispositivos médicos e modos de operação
2 - Validação e Calibração de Equipamentos Médicos
Incerteza, Calibração, Incerteza expandida.
Modelo de medição, modelo matemático.
Equipamentos de teste para dispositivos médicos e Legislação.
3 - Instrumentos e Dispositivos Médicos
Biopotenciais elétricos
Medidas das impedâncias bioelétricas
Eletrocardiograma, Eletromiografia, Eletroencefalograma, etc.
Óptica e Radiação
Laser biomédicos
Modo genérico do funcionamento do Laser
Interação e efeitos do Laser UV-IR
Ultrassom
Sensores mecânicos e de pressão
Dispositivos de infusão
Ventiladores mecânico
Sensores de temperatura
Berço aquecido e incubadoras
4 - Nanotecnologia
Nanodispositivos para monitorização fisiológica
Sistemas de drug delivery
Terapia génica
Nanorrobôs

ECTS

30

Período

2º semestre

Outra

1 hora