课程大纲

课程大纲

生物电磁技术

课程编码:1800930808Z1P2001H 英文名称:Bio-electromagnetic Technology 课时:40 学分:2.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:宋涛

教学目的要求
本课程为电气工程和生物医学工程学科研究生的专业课。本课程陈述与生物学和医学密切相关的电磁技术问题,主要涉及生物电磁特性及应用、生物电磁信息检测与利用、电磁场生物学效应的生物物理机制、电磁成像技术、生命科学仪器和医疗设备中的电工新技术等。希望通过介绍电磁场理论和电工技术在生物医学中的应用,使学生对生物电磁技术有较为全面的了解,同时给学生在课题设计、交叉学科相关技术运用等方面带来启发。

预修课程
本科阶段预修过生物学、电磁学等课程

大纲内容
第一章 生物电磁技术概述 3.0学时 宋涛
第1节 学科内涵
第2节 生物组织的电磁特性
第3节 生物电磁信息
第4节 电磁场生物学效应
第5节 电磁技术在生物医学中的应用
第二章 细胞电生理基础 3.0学时 宋涛
第1节 细胞结构和跨膜信号转导
第2节 细胞的生物电现象
第3节 细胞膜的电学特性
第三章 生物组织电磁特性 3.0学时 宋涛
第1节 生物的介电特性
第2节 生物的磁学特性
第四章 神经电生理检测方法与应用 6.0学时 宋涛
第1节 神经系统与神经电活动
第2节 生物电信息的检测与利用
第3节 生物磁信息的检测与利用
第4节 生物电磁逆问题分析与利用
第五章 神经电磁调控方法与应用 3.0学时 宋涛
第1节 脑深部电刺激
第2节 脊髓电刺激
第3节 经颅电刺激
第4节 经颅磁刺激
第六章 电磁场生物学效应及其机制 3.0学时 宋涛
第1节 电磁辐射剂量学
第2节 电磁场生物学效应机制
第3节 生物磁感受机制
第4节 亚磁环境对生物影响的机制探讨
第5节 电磁环境评估
第七章 微纳生物电磁技术 3.0学时 宋涛
第1节 基础知识
第2节 磁性纳米颗粒在生物医学中的应用
第3节 微型机器人
第八章 电磁成像概述 3.0学时 宋涛
第1节 医学影像技术简介
第2节 主要电磁成像技术
第九章 磁共振成像原理和方法 3.0学时 宋涛
第1节 磁共振成像原理
第2节 磁共振成像方法中对比度形成机制
第3节 主要成像序列原理
第十章 电磁成像的电磁场技术和信号采集方法 3.0学时 宋涛
第1节 磁共振成像中的磁体技术
第2节 磁共振成像中的线圈技术
第3节 磁共振成像中控制台技术
第十一章 电磁成像的新技术和新方法 3.0学时 宋涛
第1节 超高场和超低场磁共振成像
第2节 电特性成像
第3节 磁颗粒成像
第十二章 生物电磁技术的发展 2.0学时 宋涛
第1节 生物电磁技术总结
第2节 生物电磁技术的发展
第十三章 考试 2.0学时 宋涛
第1节 考试

教材信息
1、 生物电磁特性及其应用 宋涛,霍小林,吴石增 2008年8月 北京工业大学出版社

参考书
1、 医学影像工程学 李海云, 严华刚 2011年1月 机械工业出版社
2、 核磁共振成像学 俎栋林 2004年1月 高等教育出版社

课程教师信息
宋涛,男,研究员,博士生导师。主要从事生物电工技术、永磁技术及应用研究工作;1.参与了大型国际合作“阿尔法磁谱仪(AMS)永磁体系统”、国际大科学工程“人类前沿科学计划” 等项目;2.2000 年起主要从事电磁场与生物医学的交叉研究,负责国家自然科学基金重点项目、国家 863 和科技支撑计划等项目;3.入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选,获国家科技进步二等奖 1 项、国家发明二等奖 1 项,担任中国生物医学工程学会生物电磁学专业委员会主任委员,中国科学院首批特聘研究员。