Медикобиологические аппараты, системы и комплексы

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский технологический
университет»
«УТВЕРЖДАЮ»
Зав.кафедрой ТОМЛП
Мусин И.Н.
__________________
«___» _____________ 2013 г.
ВОПРОСЫ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ В МАГИСТРАТУРУ
НАПРАВЛЕНИЕ 201000.68 «Биотехнические системы и технологии»
Программа «Медикобиологические апараты, системы и комплексы»
Казань, 2013
1. Биофизика
Физическая иерархия систем в природе. Атомарный состав живых
биосистем. Молекулярный состав живых систем. Определение предмета
биофизика. Молекулярная биофизика. Типы взаимодействий, осуществляющихся
в биомолекулах. Белковые молекулы, структуры белка. Нуклеиновые кислоты.
Биосинтез белка. Физические свойства клеток. Функции клеток и клеточных
структур.
Клеточные
мембраны.
Мембранный
транспорт
веществ.
Биоэлектрические явления. Пассивные электрические свойства биотканей.
Активные
биоэлектрические
явления.
Термодинамика
процессов
жизнедеятельности. Равновесная термодинамика. Неравновесная термодинамика.
Теплообразование и механизмы терморегуляции в живых системах.
Биофизика мышечного сокращения. Биофизика органов чувств. Биофизика
сложных систем. Биосфера и физические поля. Физические методы исследования
биологических систем.
2. Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы
Технические средства в системе здравоохранения. Техническое обеспечение
лечебно-диагностического процесса. Диагностические приборы и системы:
организация диагностических исследований; приборы и системы для регистрации
и анализа медико-биологических показателей и физиологических процессов,
характеризующих различные проявления жизнедеятельности. Приборы и системы
для оценки физических и физико-химических свойств биологических объектов.
Диагностические комплексы и системы: приборы биологической интроскопии.
Компьютерные томографы и ангиографические системы. Хирургическая техника.
Системы для психофизических, психофизиологических и психологических
исследований. Вспомогательное оборудование. Безопасность медицинских
аппаратов и систем.
3. Узлы и элементы медицинской техники
Биоусилители. Входные цепи. Дифференциальные каскады. Усилители с
гальванической развязкой. Узлы гальванической развязки. Усилители для
микроэлектродных отведений. Узлы математической обработки биологических
сигналов. Генераторы специальных импульсов. Преобразователи сигналов,
модуляторы. Источники питания. Интерфейсы для подключения узлов
медицинской техники (усилителей, устройств управления, измерительных
преобразователей и др.) к компьютерам. Особенности расчета основных узлов
диагностической, терапевтической и аналитической техники. Компьютерные
технологии расчета и проектирования узлов медицинской техники.
4. Основы автоматизации проектирования приборов
Роль человека и вычислительной машины при проектировании. Структура
системы автоматизированного проектирования. Понятие системы, малые и
большие системы, системный подход. Типы системных представлений:
микроскопическое,
функциональное,
макроскопическое,
иерархическое,
процессуальное. Цель моделирования. Основные типы моделей. Преимущества
математического моделирования, построение модели. Целевая функция.
Постановка задачи оптимального проектирования. Основные требования,
предъявляемые к машинам и механизмам. Элементы механизма. Блочная модель
проектирования механизма. Структурные модели. Геометрические модели.
Функциональное описание объектов проектирования. Системные представления
механизма, синтез механизмов по методам оптимизации с применением ЭВМ.
Синтез механизмов по методу приближенных функций, синтез механизмов
по П.Л.Чебышеву, способы вычисления параметров синтеза: интерполирование,
квадратичное приближение, синтез передаточного четырехзвезнника, синтез
кулачкового
механизма.
Геометрические
модели
элемента,
звена,
двухповодковых и трехповодковых структурных групп, модели, описывающие
кинематику рычажного механизма, алгоритм расчета кинематических и
кинетостатических характеристик механизмов медицинской техники.
5. Управление в биологических и медицинских системах
Основные понятия теории автоматического управления. Управление и
информатика. Анализ линейных систем автоматического управления.
Математические модели систем управления. Формы
представления
математических моделей системы управления. Многосвязные и многомерные
системы. Многоуровневые иерархические системы управления. Анализ
устойчивости и оценка качества систем управления. Инвариантность и
чувствительность систем управления. Управляемость и наблюдаемость.
Оптимальные системы управления. Нестационарные системы управления и их
математические модели. Цифровые системы управления. Системы управления
при случайных воздействиях. Математическое описание и анализ процессов
управления в организме. Управление в биотехнических системах. Описание
биологического звена. Автоматизация процессов управления в здравоохранении.
Оптимизация управляющих решений в АСУ методами линейного
программирования. Оптимизация управляющих решений в АСУ методами
динамического программирования и теории игр.
6. Основы менеджмента в медицинских учреждениях
Основные понятия. Функции, принципы, методы управления. Основные
элементы стратегического менеджмента. Методы анализа внутренней и внешней
среды организации. Корпоративные стратегии. Пять базовых конкурентных
стратегий. Основные функции управления: планирование, организация,
руководство, мотивации.
Основные функции управления: принятие
управленческих решений, контроль. Социально-психологические аспекты
управления. Информационное обеспечение менеджмента.