KARDİYOVASKÜLER MÜHENDİSLİĞİ

AMAÇ

Bu ders, dolaşım sistemi hastalıklarını anlamak ve tedavi etmek amaçlı araştırmalarda kullanılabilecek mühendislik yöntemlerini öğretmeyi, çözümler üretmek üretmek üzere interdsipliner işbirliklerine öğrenciyi hazırlamayı amaçlar.

İÇERİK

Bu ders; Kardiyovasküler Sistem, Kalbin Anatomisi, Kalp Döngüsü, Dolaşım,Biyoakışkanlar, Akışkan Kinematiği, Yer Değiştirme, Kayma Gerilimi, Viskozite,ardiyovasküler veri madenciliği, Elektronik Sağlık Kayıtları (EHR) analitiği, fizyolojik sinyallerden (EKG, PPG) özellik çıkarımı ve büyük veri setlerinde örüntü tanıma.,Newton Kanunlarının Süreklilik Prensibi, Navier & Stokes Denklemleri,Dinamik Sistem Modelleme, Hesaplamalı Simülasyon, Sayısal Kan Akışı Analizi,Tıbbi Görüntü Tabanlı Sanal Modeller ve Bilgisayar Destekli Tasarım,Kompleks Kalp Hastalıklarında Sanal Operasyonlar ve Ameliyat Öncesi Planlama,Hastaya Özel Tıbbi Cihaz Tasarımı, Testleri ve Validasyonu,Hasta verilerinin gizliliği, tıbbi cihazlarda siber güvenlik, blockchain tabanlı sağlık veri paylaşım modelleri ve klinik denemelerde veri bütünlüğünün sağlanması,Vasküler Sistem Patofizyolojisi Mühendisliği,Fizyolojik Vakalarda Uygulamalar,Hesaplamalı Yapısal Kardiyovasküler Mekanik Uygulamaları,Öğrenci Sunumları,Öğrenci Sunumları; konularını içermektedir.

1. 1

   Recognize complex cardiovascular problems with science and engineering approaches.

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Bireysel Çalışma Yöntemi, Deney yapma Tekniği, Beyin Fırtınası Tekniği, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Kavram Haritası Tekniği, Sorgulama Temelli Öğrenme Modeli, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Sözlü Sınav, Ödev

2. 2

   Define the general framework of the design, testing and production processes of the devices to be developed for circulatory system diseases.

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Bireysel Çalışma Yöntemi, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev

3. 3

   List standards and directives related to medical device regulations.

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Bireysel Çalışma Yöntemi, Deney yapma Tekniği, Soru - Cevap Tekniği, Kavram Haritası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Sözlü Sınav, Ödev

4. 4

   A virtual systematic planning platform is established and managed in parallel with technological developments.

   Öğretim yöntemi: Öğretme – öğrenme yöntem ve stratejileri, öğrencilerin kendi kendine çalışma, yaşam boyu öğrenme, gözlem yapma, başkasına öğretme, sunma, eleştirel düşünme, takım çalışması, bilişimden etkin yararlanma gibi becerilerini arttıracak şekilde seçilmektedir. Ayrıca, öğretim tarzının farklı kabiliyetleri olan öğrencileri destekleyecek biçimde olmasına dikkat edilir. Programında kullanılan eğitim-öğretim metotları aşağıdaki listede verilmiştir **: Eğitim - Öğretim Yöntemleri *, Bireysel Çalışma Yöntemi, Soru - Cevap Tekniği, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Kavram Haritası Tekniği, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Sözlü Sınav

5. 5

   Has knowledge about vascular diagnostic imaging devices and creates three-dimensional patient-specific models with the outputs obtained from these devices.

   Öğretim yöntemi: Problem Çözme Yöntemi, Beyin Fırtınası Tekniği, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Probleme Dayalı Öğrenme Modeli, Bilgisayar Ve İnternet Destekli Öğretim, Kavram Haritası Tekniği, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Ödev

6. 6

   Analyze and interpret with at least one of the numerical simulation tools based on blood flow dynamics.

   Öğretim yöntemi: Beyin Fırtınası Tekniği, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Probleme Dayalı Öğrenme Modeli, Bilgisayar Ve İnternet Destekli Öğretim, Kavram Haritası Tekniği, Sorgulama Temelli Öğrenme Modeli, Proje Temelli Öğrenme Modeli, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Ödev

HAFTALIK PLAN

1. HAFTA 1

   Kardiyovasküler Sistem, Kalbin Anatomisi, Kalp Döngüsü, Dolaşım

   Ön hazırlık: Literatür Tarama

2. HAFTA 2

   Biyoakışkanlar, Akışkan Kinematiği, Yer Değiştirme, Kayma Gerilimi, Viskozite

   Ön hazırlık: Literatür Tarama

3. HAFTA 3

   ardiyovasküler veri madenciliği, Elektronik Sağlık Kayıtları (EHR) analitiği, fizyolojik sinyallerden (EKG, PPG) özellik çıkarımı ve büyük veri setlerinde örüntü tanıma.

4. HAFTA 4

   Newton Kanunlarının Süreklilik Prensibi, Navier & Stokes Denklemleri

   Ön hazırlık: Akışkanlar dinamiği temeli hakkında hazırlık

5. HAFTA 5

   Dinamik Sistem Modelleme, Hesaplamalı Simülasyon, Sayısal Kan Akışı Analizi

   Ön hazırlık: Sonlu Eleman Analizi Kavram Araştırması

6. HAFTA 6

   Tıbbi Görüntü Tabanlı Sanal Modeller ve Bilgisayar Destekli Tasarım

   Ön hazırlık: Görüntü İşleme kavramları araştırılır

7. HAFTA 7

   Kompleks Kalp Hastalıklarında Sanal Operasyonlar ve Ameliyat Öncesi Planlama

   Ön hazırlık: Literatür araştırması yapılır

8. HAFTA 8

   Hastaya Özel Tıbbi Cihaz Tasarımı, Testleri ve Validasyonu

   Ön hazırlık: Belirtilen yazılımlar kurulıur

9. HAFTA 9

   Hasta verilerinin gizliliği, tıbbi cihazlarda siber güvenlik, blockchain tabanlı sağlık veri paylaşım modelleri ve klinik denemelerde veri bütünlüğünün sağlanması

   Ön hazırlık: ISO 13485 kılavuzu edinilir

10. HAFTA 10

    Vasküler Sistem Patofizyolojisi Mühendisliği

    Ön hazırlık: Kardiyovasküler sistem bilgisi gözden geçirilir

11. HAFTA 11

    Fizyolojik Vakalarda Uygulamalar

    Ön hazırlık: Önerilmiş yayınlar okunur

12. HAFTA 12

    Hesaplamalı Yapısal Kardiyovasküler Mekanik Uygulamaları

    Ön hazırlık: Önerilmiş yayınlar okunur

13. HAFTA 13

    Öğrenci Sunumları

    Ön hazırlık: Sunum Hazılığı

14. HAFTA 14

    Öğrenci Sunumları

    Ön hazırlık: Sunum Hazılığı

DEĞERLENDİRME

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

İŞ YÜKÜ

KAYNAKLAR

• 1- Cardiovascular Mathematics - Formaggia, Luca, Quarteroni, Alfio, Veneziani, Alessandro - Springer -2009 2- Mathematical Modelling of the Human Cardiovascular System - Alfio Quarteroni, Luca Dede, Andrea Manzoni, Christian Vergara - Cambridge University Press- 2019 3- Biofluid Mechanics in Cardiovascular System -Lee Waite -McGraw-Hill - 2006
• ISO 18193:2021 - Kardiyovasküler implantlar ve yapay organlar ISO 25539-1:2017 - Kardiyovasküler implantlar — Endovasküler cihazlar — Endovasküler protezler

ÖĞRETİM ELEMANLARI

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