Program tanımları
Ders Listesi
Zorunlu Dersler
Fundamentals Of Biomedical Engineering
Fizyoloji
Seminer
Uzmanlık Alan Dersi
Olasılık Kuramı ve Rastlantı Süreçleri
Probability Theory and Stochastic Processes
Elektrik Mühendisliğinde Matematiksel Yöntemler
Biomedical Imaging Systems
Biological Signals Processing
Seminer
Uzmanlık Alan Dersi
System Theory
Seçmeli Dersler
Introduction to Biomedical Optics
Pattern Recognition by Neural Networks
Biological Effects of Electromagnetic Waves
Medikal Görüntüleme ve Analiz Teknikleri 3
Biyoelektrik Olaylar
Biyomedikal Mühendisliğinde İleri Konular
Biyomalzemeler
Image Processing
Electromagnetic Waves in Medicine
Biyomekanik Ve Doku Biyomekaniği
Mathematical Methods In Tomography
Biyomedikal Mühendisliğinde İleri Konular
Makina Öğrenmesi ve Genetik Algoritmalar
Basics of Biomedical Informatics
Uyarlamalı İşaret İşleme
Ders İçerikleri
Fundamentals Of Biomedical Engineering (Biyomedikal Mühendisliğinin Temelleri)
Biyomedikal Mühendisliğinde temel kavramlar, Vücuddaki Fizyolojik Sistemler, Fizyolojik büyüklüklerin algılanma yöntemleri, biyolojik sistemlerin modellenmesi, Biyomedikal mühendisliği alanında kullanılan temel düzenler, Biyolojik işaretlerin işlenmesi, Biyomedikal mühendisliği alanında son gelişmeler
Fizyoloji
İnsan vücudunun organizasyonu ve iç ortamın kontrolü, homeostasis, hücre ve hücre fonksiyonları, Kas hücreleri, eksitasyon ve kasılma, Kalb, kalb hastalıkları ve elektrokardiyografik yorum, Kan fiziği, Böbrekler ve vücut sıvıları, Solunum sistemi ve solunum kontrolü, Sinir sistemi ve bilgi iletimi, sinirsel kontrol, Özel duyular, Sindirim sistemi ve motor fonksiyonları, Hormonlar ve hormonal kontrol.
Seminer
Seminerler; öğretim elemanları, çağrılı konuşmacılar ve derse kayıtlı öğrenciler tarafından verilir. Öğrenci Sunumları, tez çalışmaları kapsamında da olabilir.
Uzmanlık Alan Dersi
Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm yüksek lisans öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerin değerlendirilmesi.
Olasılık Kuramı ve Rastlantı Süreçleri
Giriş: Rastlantı değişkenleri, olasılık dağılımları ve yoğunlukları, çok boyutlu rastlantı değişkenleri, rastlantı değişkenlerinin fonksiyonları, koşullu dağılımlar, beklenen değer ve momentler, çeşitli dağılım fonksiyonları. Moment üreten fonksiyonlar, karakteristik fonksiyonlar, büyük sayılar yasası ve merkezi limit kuramı. Rastlantı süreçleri, sınıflandırılması, temel tanımlar, durağan süreçler ve ergodiklik kavramı. Markov, Poisson, Wiener süreçleri. Raslantısal türev ve integral. Güç spektrumu kavramları.
Probability Theory and Stochastic Processes (Olasılık Kuramı ve Rastlantı Süreçleri)
Giriş: Rastlantı değişkenleri, olasılık dağılımları ve yoğunlukları, çok boyutlu rastlantı değişkenleri, rastlantı değişkenlerinin fonksiyonları, koşullu dağılımlar, beklenen değer ve momentler, çeşitli dağılım fonksiyonları. Moment üreten fonksiyonlar, karakteristik fonksiyonlar, büyük sayılar yasası ve merkezi limit kuramı. Rastlantı süreçleri, sınıflandırılması, temel tanımlar, durağan süreçler ve ergodiklik kavramı. Markov, Poisson, Wiener süreçleri. Raslantısal türev ve integral. Güç spektrumu kavramları.
Elektrik Mühendisliğinde Matematiksel Yöntemler
Metrik uzaylar: metrik uzay tanımı, örnekler, Minkowski, Cauchy- Schwarz eşitsizliği, yakınsaklık ve tamlık kavramları. Banach Uzayı: normlu uzay tanımı, doğrusal operatörler, fonksiyoneller ve özellikleri, Banach teoremi. İç çarpım uzayı: Hilbert uzayı ve iççarpım uzaylarının özellikleri, ortogonal tümleyen ve ortonormal küme ve diziler, eş,ortonormal operatörler. Yaklaşıklık teorisine uygulama, radyal tabanlı ağlar. Diğer uygulamalar. Dinamik sistemlerin kararlılık analizi, optimizasyon teknikleri.
Biomedical Imaging Systems (Biyomedikal Görüntüleme Sistemleri)
Nükleer radrasyon ve radyoaktivite; Nükleer radyasyon deteksiyon ve ölçme tekniklerinin temelleri;Radyoterapi ve radyasyonun biyolojik etkileri; Medikal görüntü yapılandırma teknikleri;Bilgisayarlı tomografi; Ultrasonik görüntüleme; Nükleer magnetik rezonans teknikleri; Lazer uygulamaları; Termografi.
Biological Signals Processing (Biyolojik İşaretlerin İşlenmesi)
Biyolojik işaretlerin oluşumu ve bunların genel karakteristikleri. Elektriksel, akustik, mekanik ve biyokimyasal kökenli biyolojik işaretler. Biyolojik işaretlerin algılanması. Biyolojik işaret işleme alanına bazı işaret işleme metodlarının uygulamaları; rasgele işlemler,dijital işaret işleme, frekans domeni analizi, zaman serileri analizi ve lineer öngörü, spektral kestirim,adaptif filtreleme ve şekil tanıma.
Seminer
Seminerler; öğretim elemanları, çağrılı konuşmacılar ve derse kayıtlı öğrenciler tarafından verilir. Öğrenci Sunumları, tez çalışmaları kapsamında da olabilir.
Uzmanlık Alan Dersi
Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm yüksek lisans öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerin değerlendirilmesi.
System Theory
Matematik temeller: Doğrusal uzaylar, doğrusal dönüşümler, normlu vector uzaylar, yakınsaklık, Sistemlerin aksiyomatik tanımı, durum geçiş ve çıkış fonksiyonları. Zamanla değişen doğrusal sistemler, durum geçiş matrisi, sıfır durum ve sıfır giriş yanıtları, İmpuls yanıtı. Zamanla değişmeyen sistemler: Bir matrisin üsteli, matris fonksiyonları, kanonik biçimler, transfer fonksiyon matrisi. Yönetilebilirlik, gözlenebilirlik ve kararlılık tanımları, doğrusal zamanla değişen/değişmeyen sistemler için ölçütler. Gerçekleme, minimal gerçekleme problemi ve yöntemler, Çıkış ve durum geri beslemesi ile özdeğer yerleştirme. Tam ve indirgenmiş mertebeden gözleyici tasarımı.
Introduction to Biomedical Optics (Biyomedikal Optiğe Giriş)
Giriş. Spektroskopi (SPY). EM ışıma-madde etkileşimi. Morötesi ve görünür dalga SPY. Rastgele ortamda dalga propagasyonu ve saçılım. Doku içinde ışık yayımı. Monte-Carlo yöntemi. Radiative transfer theory. Floresans spektroskopisi. Laser-doku etkileşimi ve ısı oluşumu. Uygulamalar, makale tartışması.
Pattern Recognition by Neural Networks (Yapay Sinir Ağları ile Örüntü Tanıma)
Örüntü tanımada temel kavramlar, öznitelik çıkartma, boyut azaltma, karar fonksiyonları, optimum karar kriterleri, eğitim algoritmaları: ileri ve geri beslemeli öğrenme, eğiticili ve eğiticisiz öğrenme, yapay sinir ağları ile örüntü tanıma, sözdizimsel örüntü ve dilbilgisi kurallarıyla tanımaya giriş, istatistiksel örüntü tanıma ile karşılaştırma, bulanık sınıflayıcılar.
Biological Effects of Electromagnetic Waves (Elektromagnetik Dalgaların Biyolojik Etkileri)
Elektromagnetik dalga kaynakları, yayılımı ve yutulumu. Düşük frekanslı dalgaların insanlarla etkileşimi. Biyolojik dokuların elektromagnetik özellikleri. Elektromagnetik dalgaların hücresel ve moleküler etkileri. Yüksek frekanslı dalgaların insanlarla etkileşimi, indüklenen alanlar ve akımlar. SAR ve ısıl etkiler. Tedavide elektromagetik dalgaların kullanılması ve hipertermiya. Etkileşimi belirleme yöntemleri, ölçüm ve hesaplama düzen ve yöntemleri. Maruz kalma çeşitleri, epidemiolojik çalışmalar, laboratuar deneyleri, hayvan ve doku deneyleri. Uluslararası standartlar ve uygulamaları.
Medikal Görüntüleme ve Analiz Teknikleri
Temel kavramlar: İki boyutlu işaretler, grafik ekranlar. Tıpta iki boyutlu görüntüleme teknikleri: Bilgisayarlı tomografi (BT), manyetik rezonans görüntüleme (MR), Radyograf, ultrasonik görüntüleme, PET. Medikal görüntülerin iyileştirilmesi ve onarılması. Görüntü bölütleme teknikleri. Medikal görüntülerin sıkıştırılması. Medikal görüntülerin analizi ve sınıflandırılması. Üç boyutlu görüntü işlemede temel kavramlar: Hacimsel görüntü gösterilimi, interpolasyon, yüzey görüntüleme. Tıpta sanal gerçeklik.
Biyoelektrik Olaylar
Biyoelektrik kaynaklar. Tek bir hücrenin doku içinde oluşturduğu alan. Eylem (aksiyon) potansiyelinin oluşması ve lifler boyunca ilerlemesi. Silindirik yapılar ve bunlarda oluşan potansiyel. Transmisyon hattı teorisi. Vücut yüzeyi potansiyeli ve kalp kaynakları ile bağıntısı. Homogen olmayan ortamlarda potansiyel. Elektrokardiyogram. Karşılıklılık. İleri doğru problemler ve ters problemler. Empedans pletizmografisi. Empedans tomografisi. Sayısal metotlar. Görüntü metodu.
Biyomedikal Mühendisliğinde İleri Konular
Biyomalzemeler
Biomalzemelere genel bir bakış, malzeme karakterizasyonu, bio uyumlu malzeme olarak kullanılan metal, seramik ve polimerik implant malzemeler, kontrollü ilaç salınımı, kompozitler, biyomalzemeye uygulanan biyolojik testler, yüzey özelliklerinin belirlenmesi ve olçüm teknikleri, yapısal özelliklerin değişiminin fizikokimyasal ve mekanik testlerle belirlenmesi, implanlarda doku uyumluluğu (yumuşak ve sert dokular için, örneğin deri, kan, kemik v.s.).
Image Processing
Görüntü işlemenin temelleri. Sayısal işlemenin temelleri ve uygulamaları. Kameralar. Algılama. İnsan görme sistemi ve bilgisayar görme sistemleri. İki-boyutlu sistemlerin gözden geçirilmesi. Histogram tabanlı işlemler. Evrişim-tabanlı işlemler. Yumuşatma işlemleri. Türev tabanlı işlemler. Morfoloji tabanlı işlemler. Çevritlerin belirlenmesi. Temel iyileştirme ve onarım teknikleri. Bölütleme. Görüntü sıkıştırma ve kodlamanın temelleri.
Electromagnetic Waves in Medicine (Tıpta Elektromagnetik Dalgalar)
Giriş; Elektromagnetik temeller; Elektromagnetik dalgaların biyolojik etkileri; Elektromagnetik dalgalar ile maddelerin etkileşimi;Mikrodalga tomografisinin teorisi; Modelleme ve analiz; Yaklaşık ve iteratif yöntemler; Görüntüleme için kullanılan bilgisayar algoritmaları; Teorik ve deneysel sınırlamalar; Dokuların mikrodalga ile ısıtılması ve hipertermiya;
Biyomekanik Ve Doku Biyomekaniği
Doğrusal viskoelastisitede temel konular, mekanik modeller, viskoelastik fonksiyonlar, Boltzmann sabiti, integraller, doğrusal viskoelastik malzemelerin dinamik davranışları, quasi-doğrusal viskoelastisite. Dokuların karekteristik özellikleri, dokuların viskoelastik davranışının teorileri ve modelleri. Doku mekaniğinin klinik uygulamaları.
Mathematical Methods In Tomography (Tomografide Matematik Yöntemler)
Bilgisayarlı tomografi: Radon dönüşümleri ve temel özellikleri. Örnekleme ve çözünürlük. Kötü-durumluluk ve doğruluk. Bazı görüntüleme algoritmaları. Eksik veri ile görüntüleme. Sınırlı açı problemi. Dış problem. İç problem. Kısıtlı kaynak problemi. Difraksiyon tomografisi: Tam ve yaklaşık çözümler. Born ve Rytov yaklaşımları. Terspropagasyon algoritması. Aritmetik görüntüleme teknikleri. Süper-çözünürlük. Bilinen bir ortama gömülü cisimler. Bazı hibrit metodlar. Doğrultusu bilinen veya bilinmeyen silindirik cisimler. Gaussan-demetli tomografinin kullanımı ve demet parametrelerinin çözüme etkileri.
Biyomedikal Mühendisliğinde İleri Konular
Makina Öğrenmesi ve Genetik Algoritmalar
Makina öğrenmesi konusunda temel kavramlar. Bilgi temsili. Temsil üretme ve temsilleri dönüştürme. Kavramları öğrenme, genelden özele sıralama: Find-S ve uyarlama uzayı, adayları eleme algoritması. Karar ağacının eğitimi. Kural kümelerini öğrenme. Sınıflama ve keşif yoluyla öğrenme. Takviyeli öğrenme: Q eğitimi. Yapay sinir ağları: Çok-katmanlı ağ, sınırlı Coulomb enerjisi,büyü ve öğren ağı ,Kohonen ağı.Bulanık mantık. Genetik algoritmalar: kopyalama, çaprazlama, mutasyon, uygunluk fonksiyonu, şema teoremi, yapısal-blok hipotezi. Genetik öğrenme. Yapay sinir ağlarının genetik algoritmalarla eğitimi.
Basics of Biomedical Informatics (Tıbbi Bilişimin Temelleri)
Tıbbi bilişim konusunda temel kavramlar. Tıpta bilgisayar destekli programlar, insan-bilgisayar arabirimi. Tıpta bilgisayar uygulamaları. Tıbbi kayıtlar, veri-tabanları, veri temsilleri, veri toplama ve sunumu. Biyolojik işaret işleme. Bilgi tabanlı sistemler. Tıpta yapay zeka. Tıpta karar ve analiz. Tıbbi bilişim sistemlerine giriş: Haberleşme ve ağlar. Tele-tıp ve İnternet uygulamaları. Tıbbi bilişimde ileri konular.
Uyarlamalı İşaret İşleme
Durağan ayrık zamanlı stokastik süreçler. Wold ayrışımı. Yule-Walker denklemleri. Yenilik süreci. Wiener süzgeç teorisi. Optimum süzgeçleme problemi. Diklik prensibi. Doğrusal öngörü. Levinson algoritması. Kafes süzgeçler. Gram-Schmidt dikleştirmesi. Birleşik-süreç kestirimi, uyarlamalı süzgeçler. En-dik-iniş yöntemi. LMS uyarlama algoritması. Kalman süzgeç teorisi. Durağan ve durağan olmayan girişli uyarlamalı süzgeç algoritmaları. En küçük kareler yöntemi. Deterministik normal denklem. Yinelemeli en küçük kareler uyarlamalı süzgeçleme. Yinelemeli en küçük kareler kafes süzgeçleri.
