À la fin du cours l'étudiant pourra :

• Faire la caractérisation statique et dynamique d'un instrument de mesure.
• Expliquer l'origine des signaux bioélectriques et les principes de conception d'électrodes pour l’acquisition des signaux varié comme les ECG, EEG et EMG.
• Analyser des circuits de mesure contenant des transducteurs de déplacement et de température
• Analyser et concevoir des circuits d'amplification de biosignaux
• Comprendre et analyser le comportement de systèmes de mesure pour la pression artérielle et les signaux respiratoires

La matière du cours est couverte de la façon suivante :

Un cours magistral par semaine

La théorie est enseignée durant les heures de cours magistral. Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine (incluant la période de pause de 30 minutes).

Travaux pratiques(quatre (4) heures par deux (2) semaines)

Au laboratoire, les étudiant(e)s travaillent généralement en équipe de trois personnes.  Les membres de l'équipe se partagent les tâches reliées à chaque laboratoire de façon à leur permettre d’acquérir le meilleur apprentissage. Un rapport doit être remis après l’accomplissement de chaque laboratoire. Une période de deux (2) semaines est allouée à la préparation de chaque rapport.

1. Principes fondamentaux de l’instrumentation biomédicale  (6 heures)

• Aperçu des principaux instruments de mesure biomédicaux
• Caractérisation statique des appareils de mesure
• Représentation des signaux dans les domaines temporels et fréquentiels
• Caractérisation dynamique des instruments de mesure

1. Enregistrement des signaux bioélectriques EMG, ECG et EEG(12 heures)
   • Physiologie et mode d’acquisition des signaux bioélectriques
   • Électrochimie et électrodes d’enregistrement
   • Amplification des signaux bioélectriques
   • Protection du patient et des appareils d’enregistrement
2. Capteurs et transducteurs utilisés en instrumentation biomédicale (7.5 heures)
   • • Transducteurs de déplacement résistifs, capacitifs, inductifs et piézoélectriques
     • Transducteurs de température résistifs, thermoélectriques et pyroélectriques
   • Techniques d’analyse de signaux biomédicaux
3. Mesures du système circulatoire  (6 heures)
   • • Physiologie du système circulatoire
     • Méthodes auscultatoires et tonométrie artérielle
     • Mesure de la pression artérielle par cathéter
     • Méthodes de dilution pour la mesure du débit cardiaque
     • Débitmètres sanguins
     • Pléthysmographie sanguine
4. Mesures du système respiratoire  (4.5 heures)
   • • Physiologie du système respiratoire
     • Débitmètres respiratoires
     • Spirométrie et mesure des volumes pulmonaires
     • Pléthysmographie corporelle
     • Mesure du transport et de la distribution des gaz respiratoires
     • Analyseurs de gaz
5. Instrumentation thérapeutique et technologies émergentes (3 heures)

L’ordre dans lequel ce contenu sera présenté pourra différer selon la nécessité de le coordonner avec les laboratoires et d’autres considérations.  

Chaque étudiant(e) sera capable d'utiliser le logiciel MATLAB pour visualiser et analyser des signaux physiologiques. Une introduction à MATLAB fera l’objet du premier laboratoire.

L’évaluation se fera sur les rapports de laboratoire, deux devoirs, une présentation orale (projet de recherche documentaire), un examen mi-session et un examen final.

Devoirs                               25%

Laboratoires                        25 %

Examen Intra                       25 %

Examen final                        25 %

10% par jour de retard incluant les jours fériés.

WEBSTER, J.G. ed., Medical Instrumentation: Application and Design, 5e Ed., Wiley, 2020.

WEBSTER, J.G. ed., Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation, Wiley, 2006.

KHANDPUR, R.S., Biomedical Instrumentation:  Technology and Applications, McGraw-Hill Professionnal, 2005.

CARR, J.J., BROWN, J.M., Introduction to Biomedical Equipment Technology,4^eEd., Prentice Hall, 2001.

ASTON,Principles of Biomedical Instrumentation and Measurement, Prentice Hall, 1990.

DOEBELIN, E., Measurement Systems: Application and Design, McGraw Hill, 2004.

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