KARDİYOVASKÜLER MÜHENDİSLİĞİ

AMAÇ

Bu dersin amacı, kardiyovasküler sistemin anatomik ve fizyolojik temellerini mühendislik perspektifiyle ele almak; özellikle doğumsal kalp hastalıklarına odaklanarak patolojik anatominin yapısal ve fonksiyonel sonuçlarını analiz etmektir. Öğrencilerin literatürde yayımlanmış güncel bilimsel çalışmaları okuyup tartışarak eleştirel değerlendirme becerisi kazanmaları, farklı görüntüleme verisi türlerinden elde edilen anatomik bilgiyi yorumlayabilmeleri ve bu bilgiyi cerrahi planlama, sayısal modelleme ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği yaklaşımlarıyla ilişkilendirebilmeleri hedeflenmektedir. Ders kapsamında ayrıca veri temelli karar destek yaklaşımlarına ve kardiyovasküler mühendislikte kullanılan temel analitik yöntemlere giriş yapılacaktır.

İÇERİK

Bu ders; Kardiyovasküler Sistemlerde Fizik Temelli Modeller (Toplu Parametreli Modeller, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, Sonlu Elemanlar Analizi),Kardiyovasküler Mühendisliğe, Fizyolojiye ve Dijital İkizlere Giriş,Kardiyovasküler Hastalıkların Doğrusal Olmayan Dinamik Sistemler Olarak İncelenmesi,Fizyolojik Geri Besleme Mekanizmaları ve Sistemler Arası Bağlaşım,Kardiyovasküler Fizyolojinin Matematiksel Modellemesi,Dinamik Davranış,Fizyolojide Veri Temelli Modelleme ve Sistem Tanımlama,Kardiyovasküler Sistemlerde Fizik Temelli Modeller (Toplu Parametreli Modeller, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, Sonlu Elemanlar Analizi),Hibrit Dijital İkizler: Fizyoloji, Fizik ve Verinin Entegrasyonu,Klinik Karar Destek İçin Dijital İkizler,Kardiyovasküler Fizyoloji ve Hastalık Modellemesinde Olgu Çalışmaları,Kardiyovasküler Fizyoloji ve Hastalık Modellemesinde Olgu Çalışmaları,Öğrenci Proje Sunumları,Öğrenci Proje Sunumları,ardiyovasküler Sistemlerde Model Doğrulama, Güvenilirlik ve Regülasyon; konularını içermektedir.

1. 1

   Explain cardiovascular physiology and pathology using nonlinear system concepts such as feedback, coupling, and time-dependent behavior.

2. 2

   Formulate clinically relevant cardiovascular problems as mathematical and computational models.

3. 3

   Integrate clinical knowledge, physiological data, and modeling assumptions into a coherent digital twin framework.

4. 4

   Apply data-driven and physics-informed modeling approaches to analyze cardiovascular system behavior.

5. 5

   Interpret model outputs in the context of clinical decision support and communicate results effectively.

HAFTALIK PLAN

1. HAFTA 0

   Kardiyovasküler Sistemlerde Fizik Temelli Modeller (Toplu Parametreli Modeller, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, Sonlu Elemanlar Analizi)

2. HAFTA 1

   Kardiyovasküler Mühendisliğe, Fizyolojiye ve Dijital İkizlere Giriş

3. HAFTA 2

   Kardiyovasküler Hastalıkların Doğrusal Olmayan Dinamik Sistemler Olarak İncelenmesi

4. HAFTA 3

   Fizyolojik Geri Besleme Mekanizmaları ve Sistemler Arası Bağlaşım

5. HAFTA 4

   Kardiyovasküler Fizyolojinin Matematiksel Modellemesi

6. HAFTA 5

   Dinamik Davranış

7. HAFTA 6

   Fizyolojide Veri Temelli Modelleme ve Sistem Tanımlama

8. HAFTA 7

   Kardiyovasküler Sistemlerde Fizik Temelli Modeller (Toplu Parametreli Modeller, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, Sonlu Elemanlar Analizi)

9. HAFTA 8

   Hibrit Dijital İkizler: Fizyoloji, Fizik ve Verinin Entegrasyonu

10. HAFTA 9

    Klinik Karar Destek İçin Dijital İkizler

11. HAFTA 10

    Kardiyovasküler Fizyoloji ve Hastalık Modellemesinde Olgu Çalışmaları

12. HAFTA 11

    Kardiyovasküler Fizyoloji ve Hastalık Modellemesinde Olgu Çalışmaları

13. HAFTA 12

    Öğrenci Proje Sunumları

14. HAFTA 13

    Öğrenci Proje Sunumları

15. HAFTA 14

    ardiyovasküler Sistemlerde Model Doğrulama, Güvenilirlik ve Regülasyon

DEĞERLENDİRME

• Ara Sınavın Başarıya Oranı50%
• Genel Sınavın Başarıya Oranı50%

İŞ YÜKÜ

KAYNAKLAR

• Medical Physiology – Boron & Boulpaep Cardiovascular Mathematics – Quarteroni, Veneziani, Vergara Cardiovascular Engineering – Tuan Vo-Dinh
• Ders; teorik anlatımlar, fizyoloji temelli modelleme tartışmaları, olguya dayalı örnekler ve proje odaklı öğrenme yaklaşımıyla yürütülecektir. Yazılıma özgü eğitimden ziyade sistem davranışının, model yapısının ve veri entegrasyonunun anlaşılmasına vurgu yapılacaktır. Kardiyovasküler fizyoloji, doğrusal olmayan sistemler, dijital ikizler ve veri temelli modelleme konularını kapsayan seçilmiş dergi makaleleri ve öğretim üyesi tarafından sağlanan materyaller kullanılacaktır

ÖĞRETİM ELEMANLARI

• Assist.Prof. Kevser Banu KÖSEKOORDİNATÖR
• Assist.Prof. Kevser Banu KÖSE