Biomedical Engineering Summer School

26. August bis 15. September 2018 an der Jade Hochschule

Organisiert von der Jade Hochschule - Fachbereich Ingenieurwissenschaften und International Office

Bitte beachten: Die Unterrichtssprache der Summer School ist Englisch. Sehr gute Englischkenntnisse sind für die Teilnahme daher unerlässlich!

Einführung

Der Fachbereich Ingenieurwissenschaften und das International Office der Jade Hochschule bieten eine dreiwöchige Summer School in Medizintechnik an.  Die Summer School umfasst zwei Kurslinien mit den Schwerpunkten „Grundlagen der Medizintechnik“ und „Biomedizinische Signal- und Bildaufnahme, -verarbeitung und –analyse“.

Unsere alternde menschliche Gesellschaft stellt die Gesundheitssysteme in Bezug auf Kosten-, Qualitäts- und Personalanforderungen vor große Herausforderungen. Der Bedarf an innovativen medizintechnischen Lösungen wächst. Der Einsatz neuester Technologien wird einen wesentlichen Einfluss auf die zukünftige medizinische Versorgung, Diagnose und Linderung von Krankheiten haben. Die technische Innovation kann auch Lösungen wie Telemetrie, fernvirtuelle Beratung und Kontrolle, Prozessautomatisierung und Robotertechnik bieten. Intelligente Implantate, die neue Entwurfsverfahren, Materialien und Software verwenden, können Patientinnen und Patienten so lange wie möglich mobil und fit halten. Früherkennung mit Hilfe präziser Diagnosegeräte, die bildgebende Verfahren, Lab-on-Chip-Analysen und fortschrittliche Sensoren verwenden, kann die Behandlungskosten senken und die Heilungserfolge verbessern. Als eine der Folgen könnte die medizinische Versorgung zu Hause statt in einem Krankenhaus erfolgen, was beispielsweise zu Kosteneinsparungen führen würde.

Ziel des Kurses ist es, eine Einführung in das multidisziplinäre Gebiet der Medizintechnik zu geben, indem die Grundlagen der Entwicklung von medizinischen Geräten im Allgemeinen untersucht werden. Mit einem Fokus auf Anwendungen für Medizintechnologie, Biosensoren und deren elektronische Systeme, Biosignal- und Bildverarbeitung sowie biomechanische Simulation werden die Inhalte in Vorlesungen, Laborarbeiten und Exkursionen erarbeitet. Die multikulturelle Ausrichtung des Kurses wird durch die Präsenz internationaler Lehrender aus mehreren Kompetenzzentren im Bereich der Medizintechnik verstärkt. Ein weiteres wichtiges Lernergebnis dieses Kurses wird durch die Interaktion internationaler Studierender in gruppenbasierten Projekten und organisierten Kulturveranstaltungen gewährleistet.

Die Summer School umfasst die beiden oben genannten Kurslinien. Die eine richtet sich an Bachelorstudierende, während die andere einen Bachelorabschluss voraussetzt und als Teil des Masterstudiums an der Jade Hochschule und den Partnerhochschulen anerkannt wird. Es wird dringend empfohlen, dass die Studierenden keinen Wechsel zwischen den beiden Kurslinien vornehmen.

Die Kurssprache ist Englisch. Die Teilnahme von Studierenden und Lehrenden aus verschiedenen Ländern erfordert die Verwendung einer gemeinsamen Sprache als Grundlage für die alltägliche Kommunikation und Interaktion und stellt eine größere Motivation zur Sprachanwendung dar als es ein Sprachkurs an der Heimathochschule je könnte. 

Diese jährlich stattfindende Summer School ist fester Bestandteil des Bachelorstudiengangs Medizintechnik und des Masterstudiengangs Elektrotechnik an der Jade Hochschule und wird von unseren Partnerhochschulen anerkannt.

Programm

Biomedical Engineering Summer School Wilhelmshaven 2018
DateLane A
Fundamentals of Biomedical Engineering
(Undergraduate students)
Lane B
Biomedical Signal and Image Acquisition, Processing and Analysis
(Graduate students)
27.08.MonWelcome - Workshop "German Language and Culture" - Introduction to courses (afternoon session)
28.08.
-
31.08.
TueIntroduction to Project Management
(Daróczi)
Amperometric Biosensors and Related Electronics
(Çökeliler / Koçum)
Wed
Thur
Fri
01.09.
-
02.09.
SatExcursions:    Sat: Mudflat Hiking (Baltrum), Sun: Meyer Shipyard (Papenburg)
Sun
03.09.
-
06.09.
MonBiomechanical Modelling of Implanted Bone Systems
(Rusu / Stoia)
Instrumentation, Acquisition and Signal Processing for Biosignals
(Chávez-Campos / Yüksekkaya)
Tue
Wed
Thur
07.09.
-
09.09.
Fri
Excursion to Hamburg:    Fri: Löwenstein Medical, Sat: Airbus, Miniaturwonderland, Sun: Free time till noon

Sat
Sun
10.09.
-
13.09.
MonArtificial Intelligence and Biomedical Engineering
(Chiaradia Masselli)
Medical Image Processing using Matlab
(Chávez-Campos / Kertész)
Tue
Wed
Thur
14.09.FriPresentations of project results (all courses together) - Student evaluation
Final Award Presentation

Regulärer Stundenplan

Zeit
09:00 UhrStart Vormittagsblock
12:00 UhrMittagessen
13:00 UhrStart Nachmittagsblock
16:00 UhrEnde

Kursinhalte

In diesem Sommerkurs bieten wir einen Kurs für Bachelorstudierende (Lane A) und einen Kurs für Masterstudierende (Lane B) an. In den folgenden Tabellen finden Sie eine Beschreibung der jeweiligen Kursinhalte:

Lane A: Fundamentals of Biomedical Engineering 

Introduction to Project Management

Miklós Daróczi

The main objective of the course is to deliver some theoretical and practical knowledge related mainly to the project planning, scheduling and budgeting. The module starts by defining the project and differentiating project management from general management. The project manager’s role, the project life cycle and the elements of project plan are also briefly discussed. The common formats of schedule the Gantt-charts and PERT/CPM networks, some methods of budgeting and cost estimating are also covered. Based on these techniques students will be able to participate in project planning and implementation.

Student teams will prepare a report and give a presentation on a special project. The purpose of this assignment is to deepen your knowledge on planning projects and to share that knowledge with the rest of the group. The topic of the project will be selected by the students.

  

Biomechanical Modelling of Implanted Bone Systems

Lucian Rusu, Dan Ian Stoia

Knowledge on Modelling of Biomechanical Behaviour of Implanted Bone Systems contributes to the development of new implants/prostheses having a better long-time functionality, develop-ment of corresponding surgical instruments, injury prevention, and not at least to manage with ageing.

The course topics consist in:

  • Basic anatomical knowledge - bones, joints, muscles and possible motions in human joints
  • Implants, prostheses, and ortheses – implant design, biomaterials, customized implant manufacturing
  • Kinematic modelling of biomechanical systems – motion study, Denavit-Hartenberg convention
  • Static modelling of biomechanical systems
  • Numerical analysis - basics of FEM theory and general ANSYS specific capabilities
The course consists of theoretical sessions followed by computer simulations.

  

Artificial Intelligence and Biomedical Engineering

Yvo Marcelo Chiaradia Masselli

The course aims at presenting the most commonly used techniques of Artificial Intelligence as well as its applications in Biomedical Engineering, such as bioelectric signal processing, pattern recognition and automatic development of diagnostic.

Neural Networks and Fuzzy Logic will be treated as the main topics throughout the course.

By the end, the student will be able to project and implement, in specific softwares, solutions for typical problems on the field.

Lane B:     Biomedical Signal and Image Acquisition, Processing and Analysis

Amperometric Biosensors and Related Electronics

Dilek Çökeliler, Cengiz Koçum

Biosensors are used to detect biological or chemical markers (bio-chemicals, DNA, protein, cells etc.) in order for diagnosis, environmental monitoring and pharmaceutical research. This course represents the fundamental science and engineering concepts of designing biosensors through a common example. Biosensors have three main parts; biorecognition layer, transducers and electronics and they usually produce an electrical signal related to the specific analyte. In this course with lectures and practical exercises students will design and implement the main parts of an amperometric biosensor capable of glucose monitoring. Students will gain an insight of the complexities and design principles of a biosensor from scratch.

Course Outline:

  • Introduction to biosensors and nanobiosensors
  • Types of biorecognition elements
  • Surface functionalizing and modification approaches for biosensors
  • Transducer Basics: Sensors and Actuators
  • Signal acquisition and conditioning principles
  • Amperometric glucose biosensors
  • Design and productionof glucose sensing layer
  • Signal conditioning for the amperometric glucose biosensor
  • Electronic circuit and PCB design
DateCourse Syllabus
1Fundamental concepts of biosensors and related electronics
2Design, production and pre-tests of biorecognition part of the biosensor
3Design, implementation and tests of transducers and electronics part of the biosensor
4Integration of biorecognition layer and electronic parts and application of the biosensor

  

Instrumentation, Acquisition and Signal Processing for Biosignals

Gerardo Marx Chávez-Campos, Mehmet Yüksekkaya

Biomedical signals are used to obtain crucial information about human health for diagnosis and treatment follow up. Acquiring biosignals from human body to a computer system is called biosignal acquisition and conditioning. For signal acquisition and conditioning, appropriate electronic instrumentation should be designed. In order to extract the crucial information from the acquired data, it should be processed.

This course is designed to be a practical introduction for all those stages. Students will design a basic instrumentation circuitry to acquire a specific biosignal and learn the fundamentals of signal conditioning. Further, they will learn the essential principles of digital signal processing and will apply those principles in a practical example. After this course, students will get significant theoretical and practical skills for biosignal acquisition and processing.

Course Synopsis:

  • Introduction to the design of analog circuits for signal conditioning
  • Practical design of a biosignal acquisition instrument
  • Introduction to digital signal processing
  • Processing of biosignal for feature extraction
DateCourse Syllabus
1Introduction to biosignal acquisition and digital signal processing theory. Practical introduction to MATLAB and PCB circuit design
2Design, implementation and tests of a practical biosignal acquisition instrumentation
3Fundamentals of digital signal processing to be applied for the design
4Biosignal analysis and feature extraction

  

Medical Image Processing using Matlab

Gerardo Marx Chávez-Campos, Gábor Kertész

The goal of the lecture is to provide an introduction to medical imaging and image processing, both in theory and in applications.
The course starts with a basic introduction to the Image Processing Toolbox in Matlab. Image representation, and the fundamentals of image processing will be explained. Image filtering and enhancement methods, such as intensity based methods and mask based functions, edge detection will be introduced and implemented. Methods of noise removal, the different types of noise will follow, with an application of filtering in the frequency domain, based on the previous lectures. 

Course topics:

  • Fundamentals of image processing
  • Intensity-based methods
  • Spatial filtering
  • Histogram and contrast
  • Edge detection
  • Noise removal
  • Filtering in the frequency domain, low-pass filter

Kosten und Fakten

ZielgruppeBachelorstudierende der Ingenieurwissenschaften ab dem dritten Studienjahr (Kurslinie A) und Masterstudierende der Ingenieurwissenschaften (Kurslinie B)
Creditsbis zu 6 ECTS
OrtJade Hochschule, Campus Wilhelmshaven
Zeit26. August bis 15. September 2018
OrganisatorJade Hochschule 
Fachbereich Ingenieurwissenschaften
Anmeldefrist

15. Mai 2018
Bitte nutzen Sie das Online-Anmeldeformular

Bewerbung & Anmeldegebühr

Anmeldegebühr: 500 Euro

Internationale Studierende:
Alle internationalen Studierenden müssen folgende Unterlagen per E-Mail an Iris Wilters vom International Office schicken:
Motivationsschreiben, Lebenslauf, Passkopie, aktuelle Notenübersicht und ein Empfehlungsschreiben einer Professorin oder eines Professors.
Wir werden Sie bis zum 10. Juni 2018 informieren, ob Ihre Bewerbung erfolgreich war.

Studierende von Partnerhochschulen (s. Liste unten):
Fragen Sie bitte Ihre Koordinatorin oder Ihren Koordinator nach dem Bewerbungsverfahren, den Kosten und weiteren Informationen für Ihren Aufenthalt an unserer Hochschule.

Studierende der Jade Hochschule:
Studierende der Jade Hochschule müssen für das WS 2018/19 eingeschrieben sein. Weitere Informationen erhalten Sie beim Organisationsteam in Wilhelmshaven.

Studierende von einer ausländischen Hochschule können sich für ein Stipendium bewerben und werden nach dem Einreichen ihrer Bewerbungsunterlagen über ihre Möglichkeiten informiert.

Bei Fragen wenden Sie sich bitte an unser International OfficeIris Wilters.

UnterkunftWir buchen gerne eine Unterkunft in der Jugendherberge für Sie, die Kosten betragen z.B. ca. 350 Euro für 3 Wochen in einem Mehrbettzimmer (Frühstück inklusive). Sollten Sie ein Einzelzimmer bevorzugen, raten wir Ihnen ein Hotelzimmer zu buchen.
Partnerhochschulen

Baskent University Ankara (Türkei)
Dilek Çökeliler

Instituto Nacional de Telecomunicações - Inatel (Brasilien)
Yvo Marcelo Chiaradia Masselli

Morelia Technological Institute (Mexiko)
Gerardo Marx Chávez-Campos

Óbuda University (Ungarn)
Gábor Kertész

St. Istvan University (Ungarn)
Miklós Daróczi

Universitatea "Politehnica" din Timisoara (Rumänien)
Lucian Rusu

Bewerbung

Danke für Ihr Interesse an der Teilnahme an der Biomedical Engineering Summer School. Die Anmeldephase für 2018 ist abgelaufen. Sie können sich nächstes Jahr im April wieder für die Biomedical Engineering Summer School 2019 bewerben.

Teilnehmende Hochschulen

Baskent University

Fachbereich Medizintechnik 
Ankara, Türkei

Ass.Prof. Dilek Çökeliler
Dilek Çökeliler
Ass.Prof. I. Cengiz Koçum
Cengiz Koçum
Mehmet Yüksekkaya, M.Sc.
Mehmet Yüksekkaya

Instituto Nacional de Telecomunicações - Inatel

Santa Rita do Sapucaí, Brasilien

Prof. Dr. Yvo Marcelo Chiaradia Masselli
Yvo Marcelo Chiaradia Masselli
Prof. Gerardo Marx Chávez-Campos
Gerardo Marx Chávez-Campos

Óbuda University

Budapest, Hungary

Gábor Kertész
Gábor Kertész

Szent István University

Gödöllö, Ungarn

Dr. Miklós Daróczi, Associate Professor
Miklós Daróczi

Universitatea "Politehnica" din Timisoara

Fachbereich Maschinenbau
Timisoara, Rumänien

Dr. Lucian Rusu
Lucian Rusu
Dr. Dan Ioan Stoia
Dan Ioan Stoia

Jade Hochschule

Wilhelmshaven, Deutschland

Prof. Dr.-Ing. Frank Wallhoff
Frank Wallhoff
Kai-Christian Struß
Kai-Christian Struß
Dipl.-Ing. Mattias Bost
Mattias Bost