בחר סוג תעודה:
בחר תחום לימודים:
בחר מסלול לימודים:
השאר/י פרטים ויועץ לימודים אישי יצור איתך קשר תוך דקות בטלפון! או התקשר/י לטלפון
072-2727300. השירות הינו חינם!
 
הריני מאשר/ת קבלת מידע פרסומי מאתר זום

אנציקלופדיית המקצועות

לימודי הנדסה ביו - רפואית

 
לייעוץ לימודים לחץ/י כאן או התקשר: 072-2727300
 
 

מהות המקצוע
הנדסה ביו רפואית, היא מקצוע, הכולל את מדעי ה-הנדסה, מדעים מדויקים, רפואה, פיזיולוגיה ומדעי החיים. 
הנדסה ביו רפואית עוסקת בפיתוח כלים הנדסיים, שיטות אנליטיות ומודלים פיזיולוגיים למטרות אבחון, טיפול, תמיכה בחיים והבנת תהליכים הקשורים לגוף החי.
הנדסה ביו רפואית כוללת אוסף נרחב של פעילויות בהן מיושמים הידע והכלים של תחומי ההנדסה השונים לבעיות רפואיות וביולוגיות.
בעקבות עליית רמת החיים ותוחלת החיים גוברת הדרישה לשירותי בריאות מגוונים, מוצרים ומכשור רפואי חדשניים ועוד.
ה-הנדסה ה-ביו רפואית בארץ ובעולם התפתחה במהלך השנים האחרונות בקצב מהיר כתוצאה ממדיניות מודרנית של העברת משאבים רבים לבריאות, לרווחה ולשיפור איכות חיי האוכלוסייה.   

המחקר הביו הנדסי והתשתיות שהוקמו, התפתחות תשתיות התקשורת, טכנולוגיות המחשוב והטיפול במידע   תרמו לקידום ה-הנדסה ה-ביו רפואית. יחסי חולה רופא הולכים ומשתנים: החולה מודע יותר לאינפורמציה ביולוגית רפואית וחלק ממערכת הטיפול הרפואי עוברת לביתו של החולה.   התפתחויות אלו הגדילו את המודעות לגורמי המחלות השונות וכתוצאה מכך גדלה הנטייה לעבור מרפואה טיפולית לרפואה מונעת.   השינויים הללו מגדילים בהתמדה את דרישות השוק למוצרי אבחון, מניעה, טיפול ותמיכה בחיים, הן לשימוש ביתי והן לבתי חולים ומרפאות.   מעצבי מדיניות התעסוקה בארה"ב חוזים גידול של כ- 50% במספרם של העוסקים בכל ענפי התעשייה הקשורה בבריאות האדם.   לכן, הולכת וגדלה הדרישה למהנדסים ביו רפואיים.
לימודי הנדסה ביו רפואה נועדה להכשיר חוקרים ומהנדסים ביו רפואיים שיידעו להתמודד עם בעיות סבוכות שדורשות ידע רב תחומי והבנה של מערכות ביולוגיות במקביל להכרת ההתפתחויות בתחומי ההנדסה השונים.
התעשייה בתחום זה מתפתחת במהירות רבה ומספר החברות המוקמות לפיתוח רעיונות חדשניים בתחום הרפואי גדל באופן משמעותי בשנים האחרונות.

אפשרויות התעסוקה ב-הנדסה ביו רפואית בתעשיית ההי טק, באוניברסיטאות, במכוני מחקר ביו רפואי, בבתי חולים, בארגוני בריאות ובארגונים כלכליים הולכות ומתרחבות עקב ההתפתחויות המרשימות בהנדסה ביו רפואית במחקר, בקליניקה ובתעשייה, ונוצר צורך במספר רב של מהנדסים ביו רפואיים.   בוגרי הנדסה ביו רפואית תופסים מקום נכבד בתעשייה העוסקת בתחום, בבתי חולים פרטיים וציבוריים, מכוני מחקר ובארגוני בריאות ממשלתיים ובינלאומיים.
ה-לימודים מתקיימים במסלול ראשי ובמסלול משני

בין תחומי ההתמחות ב-הנדסה רפואית ניתן למצוא:
הדמיה ומכשור רפואי : מכשור דיאגנוסטי וטיפולי, טכניקות לא חודרניות, טכניקות הדמיה, עיבוד אותות, ועיבוד תמונה ברפואה, בקרה פיסיולוגית, שימושי אופטיקה ואולטרא סאונד בהדמיה וטיפול ועוד.

ביו מכניקה ואיברים מלאכותיים : חקר הליכה ותנועה, מכניקה של ספורט, שיקום אורטופדי ונוירולוגי, ציוד ועזרים לנכים ומוגבלים, שתלים פנימיים ואיברים מלאכותיים ועוד.

ביו חומרים וביוטכנולוגיה : הנדסה ביוכימית, הנדסה מולקולרית, ביו סנסורים, איברים מטבוליים מלאכותיים, שחרור מבוקר של תרופות ועוד.

קרינה ברפואה : תכנון בנייה והפעלת מערכות פולטות קרינה ומאיצים למיניהם, למטרות צילום והדמיה רפואיים, טיפול וריפוי סרטן בעזרת קרינה.     

קהל מטרה
הלימודים מיועדים למעונינים ב-לימודים ועיסוק בתחום הנדסה ביו רפואית  

נושאי הלימוד
נושאי הלימוד כוללים* (ראה פירוט נרחב בהמשך – סילבוס)
לימודי הנדסה ביו רפואית   מתפרסים על 3 רמות:
רמה ראשונה – מקנה ידע במדעי היסוד: מתמטיקה, פיסיקה מחשבים ועוד.
רמה שנייה -   מקצועות מבוא לאותות ומערכות ביולוגיים המקנים ידע בסיסי על תאי העצב ושריר, הבסיס הפיזיקלי של היווצרות אותות אלקטרו פיזיולוגיים, בקרת מערכות פיזיולוגיות, מערכות ראייה ושמיעה, מבוא למערכת מחזור הדם העוסק בגישה הנדסית לניתוח מערכת מחזור הדם ובמכשור עזר לתפקוד ומדידה.
רמה שלישית - ברמה זו בוחר הסטודנט את מקצוע ההתמחות שלו.

*הערה: נושאי הלימוד הנ"ל הם כלליים ואינם משקפים נושאי לימוד במוסד ספציפי.

משך הלימודים והתואר
משך הלימודים לתואר B.Sc מוסמך למדעים  ב-הנדסה ביו רפואית הוא 4 שנים.

כיווני התפתחות וקידום מקצועי
לימודים לתארים מתקדמים בתחום
לימודי רפואה
לימודי מנהל עסקים

מקצועות העיסוק
מהנדס ביו רפואי

מקומות עיסוק
חברות ועסקים העוסקים בתחום המחקר והייצור של מכשור עזר והציוד הרפואי.
מערכות שירותי הבריאות, בתי חולים פרטיים וציבוריים, מכוני מחקר, ארגוני בריאות ממשלתיים ובינלאומיים.

 
 

לימודים לתואר ראשון בהנדסה ביו רפואית - אודות המקצוע

להלן פרטים אודות חלק מתחומי ההתמחות במסגרת התואר הראשון ב-הנדסה ביו רפואית.

אותות ומערכות ב-רפואה
האבחון רפואי מתבסס ברובו על מדידות של אותות ביולוגיים. אותות אלה יכולים להיות פוטנציאלים חשמליים, אותות אקוסטיים, אותות לחץ, זרימה וכד'.   תמונות רפואיות שנוצרו על ידי מערכות דימות מסוגים שונים, נבחנות על ידי אנשי מקצוע לצורך קביעת אבחון וטיפול.   בשני אופנים אלה יש צורך להפעיל אלגוריתמים מתוחכמים על מנת להוציא מידע שאינו נראה לעין כדי לשפר את יכולת האבחון ולאפשר אבחון מוקדם יותר שבמקרים רבים הוא קריטי לגבי יכולת הטיפול וסיכויי ההחלמה של החולה. יישומים של לייזרים ומערכות אופטיות ברפואה מאפשרים ביצוע ניתוחים בפולשנות מינימלית להקטנת הסיכון לזיהום, להקטנת זמן האשפוז, להקטנת הכאבים שלאחר ניתוח ולהורדת עלויות. מערכות אופטיות מאפשרות אבחון לא פולשני של תהליכים בגוף האדם.   מאגרי הנתונים הרפואיים הנשמרים בבתי החולים ומרפאות (טקסט, תמונות וקול) עוברים כיום לתשתיות דיגיטליות למטרות מידע, מחקר ו-תקשורת.  

הנדסת רקמות וביו חומרים
הנדסת רקמות הוא תחום חדש העוסק בפיתוח של חומרים ומבנים חדשים המשלבים בתוכם תאים חיים ומולקולות הפעילות ביולוגית במטרה ליצור מערכות אקוויוולנטיות לרקמות אורגניות   שכשלו ולא מתפקדות. המחקר בתחום זה מתבסס על אינטגרציה של ידע ושיטות מחקר ממדעי החיים ומדעי ההנדסה.   תחליפי עור או השתלת תאים כדי לגרום לחידושן של רקמות כגון עצם, עצב ושריר הם דוגמאות מייצגות לפוטנציאל היישומים של הנדסת רקמות.   התחום בכללותו מבוסס על מדע הביו חומרים שעוסק בפיתוח חומרים ליישומים רפואיים. חומרים פולימריים, מתכתיים, קרמים וטבעיים, משמשים בשתלים מסוגים שונים, כגון שסתומי לב, סטנטים, משתל ירך, שתלים דנטליים ועדשות, ובהתקנים לשחרור מבוקר של תרופות. הבנת האינטראקציה בין השתל המלאכותי והרקמה הביולוגית חשובה מאוד להצלחת השתלים

ביומכניקה של מערכות פיזיולוגיות
מערכות פיסיולוגיות כדוגמת מערכת השלד והשרירים, הלב ומחזור הדם, הריאות ודרכי הנשימה, הכליות ודרכי השתן ומערכת הרבייה מתפקדות על פי החוקים ההנדסיים של מכניקת גוף קשיח, מכניקת הזורמים ומכניקת המוצקים. הידע בתחומים אלו מיושם לאנליזה של מערכות חיות בתנאים נורמליים ופתולוגיים ולצורכי פיתוח של מערכות לדיאגנוסטיקה, לטיפוליים כירורגיים ולתחליפים מלאכותיים.   המסגרת המחקרית והיישומית של ביומכניקה של מערכות פיזיולוגיות רחבה מאוד וכוללת נושאים כגון מערכת השלד והשרירים בתנאי עמיסה שונים, מערכת כלי הדם והלב בתנאי זרימת דם שונים, יעילות הנשימה בריאות כפונקציה של מבנה הסימפונות, תכנון ופיתוח אמצעי אבחון לא פולשניים ותחליפים מלאכותיים למערכות ואיברים כושלים.

 
 

לימודים לתואר שני בהנדסה ביו רפואית

הנדסה ביו רפואית, היא מערכת רב תחומית, הכוללת את מדעי ה-הנדסה, מדעים מדויקים, רפואה, פיזיולוגיה ומדעי החיים.
תחום זה עוסק בפיתוח כלים הנדסיים, שיטות אנליטיות ומודלים פיזיולוגיים למטרות אבחון, טיפול, תמיכה בחיים והבנת תהליכים הקשורים לגוף החי.
ה-הנדסה ה-ביו רפואית צמחה מתוך תחומי ההנדסה המסורתיים, והתפתחה והפכה לתחום עצמאי העומד בפני עצמו.
תכניות הלימוד ב-לימודים המתקדמים ב-הנדסה ביו רפואית מתמקדים ב – 3 תחומים עיקריים: ביו חומרים, ביו מכניקה וביו אלקטרוניקה.
תכנית הלימודים כוללת לימוד של שיטות מחקר ופיתוח, שיטות מדידה, מכשור ומודלים הנדסיים בתחומים השונים של הרפואה והביולוגיה.
לימודי המשך לקראת תארים M.Sc. ו- Ph.D.    ב-הנדסה ביו רפואית מיועדים לסטודנטים בעלי תואר אקדמי מוכר בהנדסה, ב-מדעים מדויקים או במדעי החיים והרפואה.
סטודנטים שאינם בעלי תואר ראשון ב-הנדסה ביו רפואית ידרשו לקורסי השלמות וקורסי קדם מתואר ראשון ב-הנדסה ביו רפואית בהתאם ללימודי התואר הראשון שלהם.

לתואר שני ב-הנדסה ביו רפואית ניתן למצוא 2 מסלולים:
לימודים לתואר שני עם עבודת גמר (תזה)
לימודים לתואר שני ללא עבודת גמר.
בנוסף, ניתן לשלב את לימודי התואר השני עם לימודי ניהול.

בין תחומי המחקר במסגרת ה-לימודים לתואר שני ושלישי ניתן למצוא את הנושאים הבאים:

  • תקשורת חושית.
  • מערכת הרבייה.
  • חקר הראייה.
  • הנדסת רקמות.
  • עיבוד אותות פיזיולוגיים.
  • עיבוד תמונות רפואיות.
  • ניתוח של מערכות פיזיולוגיות.
  • ביו חומרים ופולימרים מתכלים.
  • ביו זרימה במערכת הנשימה.
  • ביו זרימה במערכת הלב וכלי הדם.
  • ביו מכניקה.
  • ביו אופטיקה ולייזרים.
 
 

סילבוס לתואר ראשון בהנדסה ביו רפואית

בין נושאי הלימוד (סילבוס) לתואר ראשון ב-הנדסה ביו רפואית ניתן למצוא את הנושאים הבאים:

לימודי ביולוגיה של התא
טכנולוגיות בחקר תאים, מבנה ממברנת התא, מעבר חומרים דרך ממברנות, תקשורת בינתאית, תהליכים אנזימטיים, הפעלה ועיכוב, המיטוכונדריון ותהליכי יצור אנרגיה בתא, מבנה ותפקיד של הרשת האנדופלסמטית ומנגנון גולג'י,   שלד התא ומחלות הקשורות בפגיעה בו, גרעין התא, חלוקת התא במנגנון של מיטוזה ומיוזה, בקרה של מחזור התא, מחלות סרטן, מוות מתוכנת של תאים, ארגון הגנום, הקוד הגנטי, מן ה- DNA אל החלבון, תאים פרוקריוטים חיידקים ונגיפים, הנדסה גנטית, גדילה והתמיינות של תאים.

לימודי כימיה ל-הנדסה ביו רפואית
כימיה כללית ואי אורגנית: מיון חומרים, נוסחאות כימיות, תגובות כימיות ואיזונן, מבנה האטום, הטבלה המחזורית, איזוטופים, רדיואקטיביות, הקשר הכימי, תכונות של חומרים יוניים, מתכתיים ומולקולריים, חישובים סטויכיומטריים, ריכוזי חומרים בתמיסות, תמיסות מימיות וקולואידליות, מצבי צבירה, חומצות ובסיסים, pH ו - pKa , בופרים, אינדיקטורים, תהליכי חמצון-חזור, תאים אלקטרוכימיים, אלקטרוליזה, מעברי אנרגיה, שינויי אנתלפיה בתגובות כימיות, אנטרופיה ואנרגיה חופשית, שיווי משקל דינמי, קינטיקה של תגובות, קטליזטורים.

לימודי כימיה אורגנית וביוכימיה
פחמימנים למיניהם, סוגי איזומריה, קבוצות פונקציונליות שונות, פולימרים טבעיים וסינתטיים, תכונות פולימרים, שמושים שונים בפולימרים, חומצות אמיניות, פפטידים, חלבונים, חד, דו ורב סוכרים, חומצות שומניות, טריגליצרידים, דטרגנטים, פוספוליפידים, סטרואידים, חומצות גרעין, DNA ו- RNA .

לימודי מבוא ל-הנדסה ביו רפואית 
מגוון הפעילויות ב-הנדסה ביו רפואית הן במחקר והן בתעשייה. הנדסה אורטופדית ושיקומית, הנדסת כלי דם והלב, מערכות מתוחכמות לדיאגנוסטיקה, דימות רפואי, ביו אינפורמטיקה, מחקרים הנדסיים במערכות הנשימה והרבייה, מיקרו חיישנים הנדסיים וביולוגיים, מערכות ממוחשבות לניטור וטיפול רפואי.

מערכות פיזיולוגיות בגוף האדם 
מבנה ותפקוד של מערכת העצבים המרכזית וההיקפית, המוח ומוח השדרה, המערכת ההורמונלית, מערכת השלד והשרירים, מערכת העיכול ומערכת הספקת האנרגיה בגוף.  
מבנה ותפקוד של כדוריות הדם, מערכת הקרישה ומערכת החיסון בדם, מבנה ותפקוד כלי הדם, מערכת הלימפה, הלב, מערכת הנשימה, הכליה, מערכת המין והרבייה, אמבריולוגיה וזקנה.  

בקרת מערכות ביולוגיות
מערכות בקרה פיזיולוגיות, בקרת מערכות באינטראקציה עם מערכות ביולוגיות. הדמיה של מערכות פיזיולוגיות בעזרת תכנת MATLAB . פתרונות בזמן של משוואות מצב של מערכות רציפות לינאריות משתנות בזמן ומערכות לא משתנות בזמן. ניתוח מערכות בתחום התדר. יציבות של מערכת. זיהוי של מערכות בקרה ביולוגיות. אופטימיזציה של מערכות בקרה. אנליזה של מערכות לא לינאריות ושל מערכות מורכבות.

לימודי תרמודינמיקה
מערכת תרמודינמית ונפח בקרה, תכונות ומצב של חומר, תהליכים   ומחזורים, שיווי משקל, ממדים ויחידות, תכונות תרמודינמיות של חומר טהור, עבודה וחום. החוק הראשון של התרמודינמיקה למערכת ולנפח בקרה. מושגי האנרגיה הפנימית, האנטלפיה   וחום סגולי, החוק השני של התרמודינמיקה, תהליך הפיך, מחזור קרנו, סקלת הטמפרטורה התרמודינמית, מושג האנטרופיה,   החוק השני למערכת ולנפח בקרה, שינויי אנטרופיה בתהליך הפיך ובלתי הפיך ועקרון גידול האנטרופיה, מחזורים תרמודינמיים בסיסיים, תמיסות ומערכות רב פאזיות, שיווי משקל קינטי, תרמודינמיקה של מערכות מיקרוסקופיות.

לימודי מכניקת הזורמים  
תכונות של זורמים (מתח פנים, דחיסות, לחץ) הידרוסטטיקה, שימור המסה   (תאור אוילר ולגרנז'), זרימה לא צמיגה (משוואות אוילר וברנולי), שימור התנע (כלל ריינולדס, תנע קווי וזויתי), זרימה של זורמים אמיתיים (סוגי זרימה, זרימה למינרית צמיגה, משוואת נוויה סטוקס, זרימות קוטי ופואזיל, הפסדי זרימה בצינורות), אנליזה ממדית וחוקי דמיות, מדידות זרימה.

מכניקת המוצקים
סטטיקה: כוחות, מומנטים וצמדים בהצגה וקטורית (תלת ממדית), שווי משקל של חלקיקים וגופים קשיחים, תכונות של שטחים.
דינמיקה: קינמטיקה של חלקיקים, קינטיקה של חלקיקים, קינמטיקה של גופים קשיחים.
מכניקת המוצקים: עקרונות של מכניקת המוצקים, כוחות פנימיים ומאמצים, משוואות חוקה, משוואות חוקה לחומרים איזוטרופיים, יישומים לאלמנטים פשוטים.

מדידות ומתמרים ביו רפואיים
אפיון של מערכות מדידה רפואיות. מדידת של פוטנציאלים ביולוגיים, אלקטרודות ומעגלים אלקטרוניים.   מדידת טמפרטורה בעזרת תרמיסטור, צמד תרמי וקרינה באינפרא אדום. מדידת משתנים מכניים כמו העתקה, מהירות, תאוצה, כוח, לחץ וזרימה בעזרת מתמרים התנגדותיים, קיבוליים, השראותיים, פייזוחשמליים ופייזוהתנגדותיים .   עקרונות של מערכות תמיכה בחיים.   ניתוח מתמטי מערכות מדידה ביו חשמליות, ביו מכניות, ביו-זרימה וחום. בטיחות חשמל ובעיות רגולטוריות במערכות מדידה רפואיות.

לימודי מבוא לעיבוד תמונות
מבוא לעיבוד תמונה ושימושיה, עיבוד אותות בדו ממד, התמרות דיסקרטיות בדו ממד, דגימה ושחזור של תמונות, קווונטיזציה לתמונות, שיפור תמונות, היסטוגרמות, הורדת רעשים, חידוד שפות, שחזור תמונה, דחיסת תמונות, קידוד בשיטות שונות, התמרות של מרחב התמונה, סדרות של תמונות, ווידאו, מבוא לעיבוד תמונות רפואיות, ייצוגים בדו ממד ובתלת ממד, דיאגנוסטיקה מונחית מחשב, מערכות אחסון ותקשורת של תמונות, מבוא לזיהוי צורות וראייה ממוחשבת.

מעבר חום ומסה 
עקרונות הולכת חום, חוק פוריה, עקרונות הסעת חום, הסעת חום בתוך צינורות וסביב גופים בזרימה למינרית וטורבולנטית, מעבר חום בקרינה, בעיות חד ממדיות במצב עמיד, משוואת מעבר החום הכללית, מנגנוני מעבר חומר, הגדרות ריכוזים, קשרי שיווי משקל בין פאזות, חוק פיק, מעבר חומר בהסעה,   אנלוגיות בין מעבר תנע חום ומסה, תהליכים משולבים של מעבר חומר וחום, מחליפי חום ומסה.

לימודי מבוא לביו מכניקה
ביו מכניקה של גוף האדם: מערכת השלד והשרירים, מכניקה של שרירים, קינמטיקה של תנועות, דינמיקה של תנועה   במפרק פשוט, אנליזה של   הליכה.
ביו מכניקה של זרימת דם: מערכות הלב ומחזור הדם, תכונות הדם, מכניקה של כלי דם, מודלים של זרימת דם בעורקים ובוורידים, התפשטות   גלים   בעורקים.

לימודי מבוא לביו חומרים 
  עקרונות כלליים של מדע החומרים : תכונות צובר ופני שטח של חומרים, מיקרו מבנה והשפעת תהליך מיקרו מבנה, תכונות בחומרים שונים. סוגי חומרים לשימוש ברפואה: מתכות, פולימרים, פולימרים מתכלים, חומרים קרמים, חומרים מרוכבים, חומרים טבעיים. התאמה ביולוגית, תגובת הרקמות הביולוגיות לשתלים מלאכותיים, דגרדציה של ביו חומרים מסוגים שונים בסביבה ביולוגית. יישומים של ביו חומרים בתחום האורטופדיה, יישומים קרדיו וסקולריים, שתלים דנטליים.

לימודי מבוא להנדסת תאים ורקמות  
מבנה התא, רקמה ביולוגית, מודלים הנדסיים של מבנה התא והרקמה, תהליכי טרנספורט ודיפוזיה, תנועת יונים ופוטנציאלים חשמליים, קינטיקה של תהליכים תאיים, הקשר והכוחות המכניים שבין תא לרקמה, השפעת   תהליכים מכניים על תהליכים ביו כימיים, זרימה גזירתית והשפעתה על תאי מבנה, השלכות לחומרים מלאכותיים, חידוש רקמות וצמיחתן, חומרים ביולוגיים, תהליכים ביו טכנולוגיים, מודלים מתמטיים.

לימודי מבוא לקרינה ודימות ברפואה
מבוא לפיזיקה גרעינית, קרינה רדיואקטיבית, קרינה אלקטרומגנטית, אינטראקציות של קרינה עם חומר ביולוגי, שיקוף X-ray , ממוגרפיה, טומוגרפיה ממוחשבת ( CT ), שימושים בעוקבים רדיואקטיביים ברפואה, מצלמה גרעינית ושימוש באיזוטופים, דימות פונקציונלי, דימות בגלים על קוליים (אולטרא סאונד).

התפשטות גלים ברקמות
אלקטרוסטטיקה, כוח ושדה חשמלי, פוטנציאל חשמלי ואנרגיה חשמלית, חוק קולון, חוק גאוס, מוליכים ודיאלקטרים בשדה חשמלי, בעיות תנאי שפה, משוואות פואסון ולאפלאס, צפיפות זרם וחוק אוהם, חוקי קירכוף, חוק ג'אול והספק חשמלי. מגנטוסטטיקה, יסודות המגנטוסטטיקה בריק, פוטנציאל מגנטי, חוק ביו סבאר, חומרים מגנטיים ודיפול מגנטי, תנאי שפה לשדות מגנטיים. גלים: חוק פארדאי ומשוואות מקסוול, תנאי שפה לשדות אלקטרומגנטיים, משוואות הגלים ופתרונותיהם, גלים מישוריים, הספק אלקטרומגנטי, מעבר גלים בתווכים שונים, פיזור גלים אלקטרומגנטיים.

הנדסה קלינית ואתיקה רפואית
נושאים הנדסיים שקשורים בהפעלת מכשור רפואי במערכת הבריאות בבתי חולים ונושאים של מוסר ואתיקה שמופיעים ברפואה המודרנית ובחידושיה.   מידע רפואי, מערכות ביו רפואיות משולבות מחשב (דיאגנוסטיקה, טיפול ומעקב), אחריות יצרני ציוד ו/או תוכנה לשימושים רפואיים, נושאים בארגון ארכיב רפואי, מערכות תקשורת, הליך קבלת החלטות, שיקולי עלות תועלת בפיתוח, רכישה והפעלת מכשור ביו רפואי. רפואה ומשפט, צדק במתן שירותי הצלה ובריאות, השפעה של מסורות דתיות, אתיקה במחקר קליני, כללי הסכמה מודעת בניסויים קליניים, ניסויים בבעלי חיים, הפלות וחידושים בטיפולי פריון, התערבות גנטית, זכויות החולה, סודיות רפואית, הזכות למות.

 
 

  לימודי שיטות חישוביות ב-הנדסה ביו רפואית
מושגים בסיסיים, ניסוח משוואות הפרש סופי, נפח סופי ואלמנט סופי, פונקציות צורה, מטריצת קשיחות, תכונות הפתרון המקורב, אלמנטים איזופרמטרים, אינטרפולציה ליניארית, מטריצות האלמנט, הרכבה למטריצות גלובליות, מערכי עיבוד נתונים, יישום במחשב, התכנסות ושיקולים חישוביים, בחירת אלמנטים ורישות, ייצוג מכאני של רקמות ביולוגיות באמצעות מודלים איזוטרופיים, אורתוטרופיים וחומרים מרוכבים, יצוג אימפדנס חשמלי של רקמות, אנליזות מאמצים עיבורים ברקמות ואברים, אנליזות מאמצים עיבורים במשתלים, הדמיות אדפטציה של רקמה לחוסר/יתר מאמצים מכאניים, פילוג פוטנציאלים חשמליים ברקמות (מוח, לב), פתרון בעיות באמצעות תוכנות מסחריות.

עיבוד תמונות רפואיות
אנאליזה ממוחשבת של תמונות רפואיות. עיבוד מקדים של תמונות, הורדת רעשים, שיפור התחום הדינמי, פעולות היסטוגרמה, סינון במקום ובתדר. סגמנטציה של תמונות, גילוי שפות, תכונות תוך אזוריות, אופרטורים מורפולוגיים. כלים הסתברותיים לייצוג וניתוח מידע בתמונה. רגיסטרציה של תמונות. כימות מדדים ויזואליים ככלי עזר בדיאגנוסטיקה רפואית. יישומים ביו רפואיים: אנליזה של מדדים גיאומטריים ושערוך מדדי היצרות בתמונות רנטגן של עורקים, סגמנטציה ואפיון רקמות, מיזוג מידע בין תמונות ממקורות הדמיה שונים MRI, CT, US .

לימודי אופטיקה ולייזרים ב-רפואה
לייזרים: מערכות בשיווי משקל, בליעה ופליטה מאולצת, עקרונות הפעולה של לייזרים, משוואת הקצב, לייזרים נפוצים. סיבים: משוואות הגלים עבור סיבים אופטיים, מודל קרניים, צימוד לייזר לסיב, סוגי סיבים לתחומי ספקטרה שונים. אפליקציות רפואיות: גניקולוגיה, טיפולי עיניים, הסרת שיער, טיפולי אוזניים, טיפול בנחירות, ניטור קלוקוז, מלקחי לייזר, הלחמת רקמות, טיפולי שיניים, החלקת עור.

מידע ו-תקשורת ב-רפואה
מערכות מידע בבתי חולים.   מבוא לתהליכי גילוי ידע ושיטות לכריית מידע ממוחשב. שיטות סטטיסטיות לסיווג וקטלוג מידע. מערכות מידע ויזואליים במאגרי נתונים רפואיים, שילוב   Multimedia של מאגרי טקסט, תמונות, קול ווידאו. סטנדרטים: DICOM , 1073 IEEE
ו- HL-7 . עקרונות בדחיסת מידע במאגרי נתונים סטטיסטיים, שיטות לקידוד ודחיסה ללא עיוות, שיטות לקידוד ודחיסה עם עוות: קוונטיזציה סקלרית, קוונטיזציה ווקטורית, שיטות דחיסה במאגרי תמונות ווידאו. מערכות לאחסון ותקשורת תמונות ברפואה, מבוא להעברת נתונים רפואיים בתקשורת, בעיות סודיות המידע. כוונים עתידיים.

לימודי עקרונות הנדסיים ב-ביולוגיה מולקולרית ותאית  
פיזיקה של כוחות תוך תאיים, כוחות בין תא לתא ובין תא לרקמה, מודלים הנדסיים של מבנים תאיים ומולקולריים, ארגון, בקרה והתאמה של רקמה ביולוגית, עקרונות ההנדסה הגנטית, ריאקטורים וטכנולוגיות DNA , שיטות חישוביות תאיות ומולקולריות, פרוטיאומיקס וג'ינומיקס, הנדסת ממברנות, מודלים הנדסיים של חלוקת תאים ומרכיביהם, מטריצות תאיות וסיגנלים תוך תאיים, ביומימטיקה, יישום תהליכים תוך תאיים ותוך רקמתים לתכנון מערכות הנדסיות וביו הנדסיות, יישום תהליכים מולקולריים וביו תאיים לשיפור איכות החיים.

  מבנים טכנולוגיים ב-הנדסת רקמות
עקרונות הנדסת רקמות, פולימרים מתכלים ויציבים המשמשים כפיגומים לתאים, מנגנוני התכלות של פולימרים נספגים, תהליכי עיבוד ליצירת   פיגומים פולימריים, אינטראקציות תאים עם פולימרים, גורמי גידול, שחרור מבוקר של חומרים פעילים ביולוגית מפיגומים פולימריים, עקרונות תכנון בהנדסת רקמות, מודלים בהנדסת רקמות, דוגמאות: כבד מלאכותי, לבלב מלאכותי, חידוש עצם, חידוש עצבי.

ביו חומרים פולימרים
מבנה ותכונות של חומרים פולימריים, שתלים העשויים מפולימרים תרמופלסטיים, פולימרים מתכלים הנספגים ע"י הגוף, הידרוג'לים, חומרים בעלי פונקציונליות ביולוגית, בדים, ציפויים, ישומים קרדיו וסקולריים, אינטראקציה של דם עם ביו חומרים, דבקים רפואיים, תחליפי עור, ביו פולימרים ליישומים אופטלמולוגיים, חוטי תפירה. מערכות לשחרור מבוקר של תרופות: מערכות הנשלטות בדיפוזיה, מערכות הנשלטות כימית, מערכות מבוקרות חיצונית.

חיישנים ביו הנדסיים
טכנולוגיות של חיישנים (מבנים בסיסיים, חישה פיזו חשמלית, קרינה, אפקט הול), חיישנים פיזיקליים (תרמיים, מכניים, אולטרסאונד, רדיולוגיה), חיישנים כימיים (גזים בדם, חומציות, אלקטרוכימיים, אופטיים),   ביו חיישנים (אנזימטיים, בסיס תיאורטי, תלויי זמן וקבועים בזמן), סוגי חיישנים, מדידת סוכר, שתנן, חיישנים אימוניים, חיישנים מבוססי חומר חי, חיישנים באינפרא אדום, ספקטרוסקופיים וגלים משטחיים. תאימות של סנסורים לרקמות חיות.

אברים ומשתלים מלאכותיים
מערכות ביולוגיות מרכזיות, מושגים בסיסיים במכניקת חומרים, מבנה של רקמות חבור (עצם, סחוס, רצועה, גיד, עור, עורק, שן), ביו חומרים, מפרקים גדולים בגוף האדם   (כתף, מרפק, ירך, כף היד, ברך, קרסול), דרישות תכנוניות מתחליפים מלאכותיים, משתלים במערכת השלד, משתלים במערכת העצבים, משתלי עיניים, משתלים אורולוגיים, משתלי שיניים, משתלים במערכת השתן והרבייה, משתלים קוסמטיים

לימודי מכניקה של מערכת השלד והשרירים
מאפיינים ביו מכאניים של גוף האדם, מודלים מסוג link-segment , דינמיקה של מערכת השלד והשרירים, בקרה על איזון הגוף, ביו-מכניקה של ישיבה ושכיבה, ביו מכניקה של הליכה וביו מכניקה של כף הרגל, ביו מכניקה של עצמות שלמות ושרירים שלמים, אינטראקציה בין תפקודי עצם ושריר, ביו מכניקה של עמוד השדרה, שברים בעצם   מכניקה, תיקון וטיפול.

זרימה במערכות ביולוגיות
מערכות הלב ומחזור הדם, ריאולוגיה של דם, משאבת הלב, זרימת   דם בצינורות קשיחים ואלסטיים, התפשטות גלים בכלי הדם, מדידות במערכת הקרדיווסקולרית, מערכת הנשימה, זרימת אויר בריאות, זרימה בצינורות קורסים, מדידות במערכת הנשימה (לחץ, נפח, ספיקה, מעבר גזים). הכליות ודרכי השתן, זרימה אוסמוטית.   מערכת הרביה, זרימה פריסטלטית.   זרימות חיצוניות, תנועה של דגים, תנועה של שעריות ( cilia ) בנוזל.

תהליכי מעבר במערכות פיזיולוגיה
מעבר חום ברקמות ביולוגיות, מאזן חום במערכת ההיקפית, בקרת טמפרטורה, הקפאת רקמות, המערכת האוסמוטית, מעבר חומרים בדם ובדפנות כלי דם, שיחלוף גזים (חמצן ודו תחמוצת הפחמן) במערכת הקפילרות, חילוף גזים בדרכי הנשימה, חילוף חומרים בכליות ובדרכי השתן, חילוף חומרים בשליה.

לימודי מכניקה של רקמות ביולוגיות
משוואות חוקה של רקמות ביולוגיות, אלסטיות של דפורמציות קטנות, טנזור העיבורים הקטנים, טנזור החוקה, סימטריות בחומר, מכניקה של דפורמציות גדולות, טנזור גרדיאנט הדפורמציה, מדדים לעיבור דפורמציה ומאמץ בדפורמציות גדולות, התנהגות ויסקואלסטית, ויסקואלסטיות ליניארית,   פסאודואלסטיות ואלסטיות קואזי ליניארית, מדידת תכונות החומר.
מכניקה של רקמות קשות ורכות: ביו מכניקה של עצם (משוואות חוקה ותכונות חוזק, תיאוריות אדפטציה לעומסים מכאניים וניסוח מתמטי), שריר שלד, רצועות וגידים (אלסטיות לא ליניארית וויסקואלסטיות, ייצוג היפראלסטי, השפעת גיל ומאמצים מכאניים, מכניקה של נזק והחלמה), סחוס (תכונות חומר של המטריצה המוצקה, תכונות ביו פאזיות בלחיצה, חדירות, סיכוך עצמי ובלאי), כלי דם, ביו מכניקה של רקמות רכות אחרות.

 
 

סילבוס לתואר שני בהנדסה ביו רפואית

בין נושאי הלימוד (סילבוס) לתואר שני ב-הנדסה ביו רפואית ניתן למצוא את הנושאים הבאים:

ביו זרימה מתקדם
סקירה   של תופעות זרימה בבעלי חיים ובגוף האדם. זרימות חיצוניות, תנועה של בעלי חיים במים, שחיה של דגים, הנעה באמצעות זנבון, ושעריות. זרימות פנימיות, מערכות הלב ריאה, מחזור הדם, זרימת דם בצינורות קשיחים ואלסטיים, התפשטות גלים בכלי הדם, מודלים חשמליים (אנלוגיים) לזרימת דם, זרימה בצינורות קורסים.

ביו חומרים מתקדם
מושגי יסוד בביו חומרים, תכונות צובר ופני שטח של ביו חומרים, ביו חומרים מתכתיים, ביו חומרים פולימריים, פולימרים מתכלים, הידרוג'לים, חומרים טבעיים, דגרדציה של ביו חומרים פולימרים ומתכתיים בסביבה ביולוגית. שילוב של חומרים פעילים ביולוגית בביו חומרים.
ביו חומרים מתכלים ליישום בהנדסת רקמות ובעקרונות שחרור מבוקר של תרופות וחומרים פעילים ביולוגית ממבנים פולימריים מתכלים.
פולימרים מתכלים סינתטיים וטבעיים, מנגנוני דגרדציה וארוזיה של פולימרים מתכלים, גורמים המשפיעים על קצב התכלות של פולימרים מתכלים. מערכות לשחרור מבוקר של תרופה, עקרונות כלליים של שחרור תרופה ממטריצות פולימריות, מערכות הנשלטות באמצעות דיפוזיה, מערכות הנשלטות באמצעות חדירת ממס, מערכות הנשלטות כימית, מערכות מווסתות עצמית.

ביו מכניקה של מערכת הנשימה
רקע אנטומי ופיסיולוגי של הריאות ומערכת הנשימה, מבנה מורפולוגי של הריאות, מכניקה של רקמת הריאה ודרכי הנשימה, תופעות זרימה ומעבר מסה (ערבוב ודיפוזיה של גזים) באף ובדרכי הנשימה, נשיפה מכסימלית (הגבלת ספיקה עקב קריסת דרכי הנשימה), מדידות במערכת הנשימה (לחץ, נפח, ספיקה, מעבר גזים), ביקור במעבדה לתפקודי ריאות.

זרימה במערכת הקרדיווסקולרית 
מבנה המערכת הקרדיווסקולרית, מנגנון ההתכווצות cross-bridges והקשר בין עירור והתכווצות בשריר הלב, עצמת ההתכווצות, מצבים פתולוגיים. מודלים של משאבת הלב, מודלים של פעילות פונקציונלית של החדרים, מנגנוני בקרה, ראולוגיה של כלי דם, זרימה בכלי הדם כליליים, מנגנוני ויסות. מודלים של מסתמים, מודלים מקובצים ומבוזרים של זרימת דם בצינורות גמישים, זרימה במיקרוסירקולציה.

ביו מכניקה של רקמות ביולוגיות 
נושאים מתקדמים במכניקה של רקמות קשות ורכות במערכת השלד והשרירים, העקרונות ההנדסיים באנליזה ביומכאנית של רקמות ביולוגיות, פיתוח מודלים וסימולציות של תהליכי גדילה, אדפטציה, נזק, פציעה והחלמה של רקמות במערכת השלד והשרירים.   

לימודי הנדסת רקמות ותאים
מבנה התא, רקמה ביולוגית, מודלים הנדסיים של מבנה התא והרקמה, תהליכי טרנספורט ודיפוזיה, תנועת יונים ופוטנציאלים חשמליים, קינטיקה של תהליכים תאיים, הקשר והכוחות המכניים שבין תא לרקמה, השפעת תהליכים מכניים על תהליכים ביו כימיים, זרימה גזירתית והשפעתה על תאי מבנה, השלכות לחומרים מלאכותיים, חומרים ביולוגים, תהליכים ביו טכנולוגיים.

לימודי מבוא למערכת שמיעה
הקול, סקלת הדציבל, אנטומיה של אוזן חיצונית, תיכונה, פנימית, אנטומיה של קורטקס השמיעה, מכניזם העברת הקול אל השבלול, אקסיטציה של השבלול, המקור של ה- Sharp Tuning , חוסר הלינאריות של השבלול, מבוא לפסיכו אקוסטיקה, סף השמיעה, רזולוציה של תדירויות, דיסקרימינציה שמיעתית, מיקום מקור הקול, ירידת שמיעה על סוגיה, מבוא להערכה קלינית של השמיעה, מכשירי שמיעה, שתל כוכלארי, עזרי שמיעה.

מנגנוני וויסות ובקרה במערכת הכלילית
המנגנונים הפיזיולוגיים והפרמקולוגיים הקשורים בהרחבה והיצרות של העורקים הכליליים, במצבים פיזיולוגיים ופתולוגיים. הכרת מבנה העורקים הכליליים, תפקוד תאי האנדותל, עצבוב כלי הדם הכליליים, השפעת פקטורי גדילה המיוצרים על ידי תאי האנדותל ואלו הפועלים עליהם, תפקוד תאי האנדותל במצבים של טרשת עורקים, השפעת תרופות מרחיבות כלי דם על תאי האנדותל, השפעת טיפול צינתורי (בבלון או עם תותב קפיצי) על תאי האנדותל, טיפול גנטי להשתלת תאי אנדותל.  

ביו מכניקה של מערכת הרבייה
רקע אנטומי ופיסיולוגי של מערכת הרבייה בגוף האדם, המודינמיקה של זקפה, תנועה של תאי זרע, מכניקה של הרחם, ביו זרימה ברחם ובחצוצרות (תנועת ביצית ועובר), זרימת דם ברחם, זרימת דם בעובר, חילוף גזים וחומרים בשליה, צירי לידה ולידה, מערכות מדידה.

לימודי נושאים מתקדמים בביו מכניקה
ביו מכניקה להגנת הגוף, יישומים ביו הנדסיים באורטופדיה, עמידת חומרים ביולוגיים בעומסי זרימה, ביו זרימה בתווך שגבולותיו משתנים, ביו זרימה במערכת הרבייה, ביו זרימה במערכות עזר ללב כושל, מעבר מסה וחילוף חומרים במערכות ביולוגיות, מאזן תרמי במערכות פיזיולוגיות, ויסות ובקרה במערכות ביו מכניות.

ננוטכנולוגיה בביו רפואה
ההשלכות של טכנולוגיית המיזעור למערכות רפואיות וביולוגיות. חשיבה הנדסית מולקולרית הנעזרת במבנה המולקולרי כבסיס למערכות אבחון, טיפול והתערבויות תאיות. המבנה הבסיסי של התא, מאזן כוחות, תנע ואנרגיה ברמה התאית, מניפולציות תאיות, בניית מבנה הנדסי משילוב תאים ומולקולות, מכונה ביולוגית, מבנים ננו טכנולוגיים בדיאגנוסטיקה וטיפול רפואיים, חיישנים ביולוגיים, מכונות זעירות ומולקולריות לשיגור תרופות, למדידות פיסיקליות ולהדמיה תאית, פיתוחים ננו טכנולוגיים בייצור אברים ותאים מלאכותיים, ניטור המערכת העצבית, טיפולי חום והקפאה ברמה התאית, בקרה תאית, משדרים ביולוגיים ומחשבים ביולוגיים.

ביו מכניקה של עצם
מבנה והרכב העצם, פתולוגיות של עצם, טכניקות ניסיוניות למדידת תכונות מכניות של עצם, תכונות מכניות של עצם קורטיקלית, תכונות מכניות של עצם טרבקולרית, התנהגות מכנית של תאי עצם בודדים, תיאוריות של בניית והרס עצם בתגובה לגירויים מכניים, אנליזות מאמצים חישוביות של מבני שלד, טכניקות חישוביות לחיזוי בניית והרס עצם, פרותיזות עצם ומשתלים אורתופדיים, אדפטציה של עצם סביב משתלים אורתופדיים, השפעות מאפייני תכנון המשתל על אדפטציה של עצם, הדמיות חישוביות של אדפטציה של עצם סביב משתלים.

 
 

לימודי פיזיולוגיה של המאמץ
השינויים במערכת הקרדיו וסקולרית (לב וכלי דם) במאמץ, במצבים פיזיולוגיים ופתולוגיים. הבנת השינויים הכרוכים במאמץ גופני (חד פעמי) ובאימון גופני (ארוך טווח) וכן, ההשפעה של אורח חיים פסיבי על תחלואה ותמותה ממחלות לב וכלי דם (טרשת עורקים, התקף לב).

תהליכים ביו חשמליים ועצביים
ממברנת התא, תופעות תת סופיות של ממברנת התא, מודלים של ממברנת תא עצב, תכונות הולכה של אקסון, הולכה בתווך אקסיטבילי, חשוב השדה במוליך נפחי, מקורות ביו חשמליים, דנטריט וסומה, קשרים רבי סינפסות, תכונות שרירים, רפלקסים ספינליים, המוח האחורי, גירוי צידי, תחושה סומטית, מערכות השמיעה, מערכת הראיה.

מודלים אנלוגיים חשמליים של מערכות זרימה פיזיולוגיות
המערכת הקרדיווסקולרית: פעילות מכנית של הלב, התכווצות והרפיה בעומסים שונים. כלי הדם הסיסטמיים והפולמונריים. אינטראקציה בין הלב למערכת כלי הדם. מערכת זרימה קורונרית ואינטראקציה של זרימה קורונרית עם עבודת הלב. זרימה במערכת “waterfall” . מודלים של זרימה במעקפים קורונריים. מודלים של אמצעי עזר ללב כושל, מודלים של זרימה בצינורות קורסים. זרימה במערכת ריאתית. מודלים של זרימה במערכת האורולוגית, מנגנונים המודינמיים במערכת האנדרולוגית.

אינטראקצית לייזר רקמה
תכונות אופטיות של רקמה, מקדמי בליעה וספקטרום בליעה של רקמות שונות, פונקצית פיזור, פונקצית הייני גרינשטיין, אניזוטרופיות, חלקיקים מפזרים ברקמה ביולוגית, תיאורית מי, תכונות אופטיות של דם, טרנספורט אופטי, שיטת הוספה/הכפלה, קובלקה מונק, מונטה קרלו, תורת מהלך אקראי, תנאי גבול אוויר רקמה, תורת דיפוזיה בתחום הזמן ובתחום התדר, מדידות של פרמטרים אופטיים, כדורי אינטגרציה יחיד וכפול, יצירה והסעה של חום ברקמה, יצירת פלסמה, גלי הלם ובועות.

ראייה ממוחשבת
שיפור התחום הדינמי של תמונת המקור או הווידאו, אלגוריתמים למציאת שפה, חלוקה לאזורים הומוגניים במרחב המאפיינים ואפיון האזורים, כימות אוטומטי של מדדים ויזואליים ככלי עזר בדיאגנוסטיקה רפואית, רזיסטרציה של תמונות, ויזואליזציה תלת ממדית, יישומים בתמונות רפואיות, אנליזה של מדדים גיאומטריים ושערוך מדדי היצרות בתמונות רנטגן של עורקים, סגמנטציה ואפיון רקמות, מיזוג מידע בין תמונות ממקורות הדמיה שונים ועם אטלסים אנטומיים.

עיבוד אותות של מערכות ביולוגיות
אות האלקטרו קרדיוגרם, מקור האות, פוטנציאל הפעולה, רכיבי הדפולריזציה והרפולריזציה, מקורות הרעש ושיפור יחס אות לרעש לגילוי אותות במשרעת נמוכה, אנליזה של הפרעות קצב בפעילות הלב, מיפוי הפוטנציאל המתפתח על פני בית החזה, אנליזה במישור הזמן ובמישור התדר של אות מחזור קצב הלב, היבטים הנדסיים ופיזיולוגיים, אנליזת אות האלקטרוקרדיוגרם של האם ושל העובר בתקופת ההריון, אנליזה של קולות הלב, אות האלקטרואנצפלוגרם, מקורות האות. זיהוי מקור לפעילות החשמלית על פני הקרקפת, אנליזה ספקטרלית של האות, מפות פוטנציאל של פעילות המוח, אותות מעוררים, תהליכי מיצוע ועיבוד תגובה בודדת, אנליזה של אות המיוגרם, מקורות האות והרעש, מדידת פוטנציאל פעולה מהשריר ומאלקטרודת שטח, אנליזה ספקטרלית, עיבוד אותות זרימה ממערכת הנשימה.

לימודי שיטות אבחנה אופטיות ברפואה
מטרים אופטיים של רקמה ביולוגית, מהלך פוטונים ברקמה, תיאוריית קובלקה מונק, סימולציות מונטה קרלו, תורת מהלך אקראי, דגימה אופטית ודימות , טומוגרפיה אופטית, דימות פלואורצנטי, ספקטרוסקופציה מעוררת לייזר, ספקטרוסקופציית רמן, מדידות זרימה באמצעות תוצא דופלר, ספקטרוסקופיית אינפרא-אדום, סנסורים אופטיים, מיקרוסקופ קונפוקלי.

עיבוד אותות ותמונות רפואיות  
דיסקרטיזציה של אותות ודגימה רבת ממדים של אותות פיסיולוגים. שיטות קידוד אותות ותמונות. הצגה דיסקרטית ואלגוריתמים יעלים להתמרת אותות. אינטרפולציה של תמונות, התמרות גיאומטריות, שיטות סטטיסטיות בתמונות ביו רפואיות. שחזור ורקונסטרוקציה של תמונות רפואיות. עיבוד תמונה אנטרקטיבי, שערוך פרמטרים באותות פיזיולוגיים.

לימודי נושאים מתקדמים בדימות ועיבוד תמונות רפואיות
הדמאה על קולית של רקמות וכלי דם, מיקרוסקופיה התאבכותית, הדמאה מגנטית, הדמאה רדיואקטיבית, מבנה שריגי של תמונה, אחסון, תמסורת ותקשורת של תמונות רפואיות, בטיחות הדמאה רפואית, אחסון ודחיסה של תמונות ונתונים ברמת היחיד, הדמאה קולית, עיבוד תמונות תרמיות.

התקני אינפרא אדום וגלים אקוסטיים לשימושים ב-רפואה וב-אלקטרוניקה
מקורות קרינה לאינפרא אדום (א"א) , קרינת גוף שחור, לייזרים א"א, אמצעי הולכה (סיבים ומנחי גל), התקני גלי שטח אקוסטיים, גלאים לא"א , מערך גלאים, התקני דימות, רדיומטריה, לידר ( Lidar ), מכ"ם באינפרא-אדום, אינטראקצית לייזר ריקמה ביולוגית, שיטות לניתוח מבנה באמצעות פיזור, מנחי גל חלולים לקרינה א"א, שימושים ב-רפואה, גלאים חדשים לאינפרא אדום.

זרימה במערכות ביולוגיות
מבנה המערכת הקרדיווסקולרית. מבנה סיב השריר בלב. מנגנון ההתכווצות, הקשר בין עירור והתכווצות בשריר הלב. עצמת ההתכווצות מצבים פתולוגיים. מודלים של שריר הלב. מודלים של פעילות פונקציונלית של החדרים. מנגנוני בקרה, ראולוגיה של כלי דם. זרימה בכלי הדם הכליליים, מנגנוני ויסות. מודלים של מסתמים. מודלים מקובצים ומבוזרים של זרימת דם בצינורות גמישים וקריסה.

לימודי נושאים מתקדמים בביו אלקטרוניקה
מבוא למעגלים חשמליים אנלוגיים, משמעות פיזיקלית של כל רכיב, התנהגות סטטית ודינמית, ניתוח בתחום הזמן והתדר, ניתוח מתמטי של מערכות פיזיולוגיות: קרדיווסקולרית, רספירטורית ואורולוגית. ניתוח המערכת הקרדיווסקולרית, מודלים של עוברים, מומים מולדים בילודים ולבבות חולים וכושלים במבוגרים. ניתוח המערכת הרספירטורית, מבנה ומנגנוני ויסות זרימה והבחנה בין מחלות על פי עקומות זרימה נפח. ניתוח המערכת האורולוגית, התנהגות השלפוחית, התנהגות דינמית של השופכה במצבים פתולוגיים (פרוסטטה מוגדלת) ומנגנוני זקפה אצל הגבר במערכת תקינה ובמצבים פתולוגיים של אין אונות.

לימודי הנדסה