Descriptif de module. 10 septembre 2017

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1 1/6 La description de module définit les conditions cadres du déroulement de l enseignement des matières du module. Filière(s) Orientation Public Microtechniques (MIC) Microtechnologies et Electronique (mte) Plein temps Unités Niveau d études Période pédagogique (semestre) N Type Désignation.1 CT+TP Systèmes biomédicaux 3*.2 CT+TP Applications MEMS 3*.3 TP Applications Tds * Total 6 Indication en périodes hebdomadaires (45 min.) CT - Cours théoriques ; TP Travaux pratiques ; PR Projet * Chaque étudiant est tenu de choisir deux cours parmi les 3 qui sont proposés Programme Bachelor Executive Master Master of Advanced Studies Niveau Elémentaire Intermédiaire Avancé Spécialisé (Basic) (Intermediate) (Advanced) (Specialized) Type Central Lié Mineur (Core) (Related) (Minor) Volume de travail heures Enseignement 45 Travail personnel 45 Travail total 90 Crédits ECTS 3 Pré requis Avoir acquis les modules : Matériaux MIC (2441), Métrologie et Optique (2465), Technologies des surfaces et Photonique (2478), Micro-nanotechnologies et Electronique (2476), Electronique et Capteurs (2461)

2 2/6 d apprentissage, compétences visées Les objectifs d apprentissage de ce module sont classés selon les trois degrés croissants de difficulté: (M) Mémorisation, (A) Application et compréhension, (R) Résolution de problèmes (analyse, synthèse, évaluation). A l issue du module, l'étudiant doit être capable de : Systèmes biomédicaux Ce cours comporte 3 parties distinctes : 1. Introduction à l IRM 2. Signaux électrophysiologiques et techniques de mesures 3. Introduction aux biomatériaux Pour «Introduction à l IRM» - Expliquer les bases physiques et décrire les techniques utilisées pour réaliser une image par résonance magnétique nucléaire (scanner IRM) (M). - Expliquer les méthodes de reconstruction d une image IRM (A). Pour «Signaux électrophysiologiques et techniques de mesures» - Expliquer l origine et les caractéristiques des signaux électrophysiologiques mesurés en ingénierie biomédicale, en particulier le potentiel d action (M). - Décrire et expliquer le modèle de Hodgkin-Huxley, ainsi que le schéma électrique équivalent permettant de modéliser le potentiel d action (A). - Décrire les senseurs, circuits et méthodes de mesures (adaptation et traitement des signaux) utilisés pour la mesure de signaux électrophysiologiques (A). - Mettre en œuvre un dispositif de mesures de signaux électrophysiologiques, réaliser des mesures simples et en extraire l information pertinente (R). Pour «Introduction aux biomatériaux» - Décrire les domaines d utilisation des biomatériaux, prothèses et organes artificiels (M). - Citer les caractéristiques fondamentales de biocompatibilité (M). - Citer les types de matériaux utilisés en ingénierie biomédicale répondant à aux exigences de biocompatibilité (M). - Citer le référentiel normatif qui s applique pour l évaluation biologique des dispositifs biomédicaux (M). - Établir un exemple de protocole de test pour vérifier le respect des exigences de fonctionnalité et de biocompatibilité (A). Applications MEMS - L objectif de ce cours est de faire le lien entre les microtechnologies acquises pendant les cours précédents et des microsystèmes complets en combinant différentes processus de micro-usinage du bulk- et micro-usinage de surface. Ce cours sera accompagné par des activités de laboratoire où des systèmes simples, mais complets, seront réalisés. Les aspects d interface électronique, le dimensionnement (simulation et conception) ainsi que le packaging seront également traités. Des études de cas seront à réaliser dans le cadre des travaux autonomes.

3 3/6 Applications Tds - L objectif de ce cours est de savoir appliquer les connaissances théoriques et pratiques sur les techniques de traitement et d analyses de surfaces pour proposer les solutions techniques à une problématique industrielle. Guidés par une équipe des professeurs et assistants, les étudiants seront amenés à conduire de véritables mini-projets de recherche appliquée en passant par plusieurs étapes : 1) évaluation de la problématique et analyse du cahier des charges ; 2) recherche de l état de l art ; 3) élaboration des couches ; 4) analyse de surfaces ; 5) synthèse des résultats. Validation Evaluation des apprentissages - Evaluations des différentes Unités d Enseignement (UE) Note finale du module : m 1+m2 M= 2 avec les définitions : m 1 = moyenne des notes du 1 er cours à choix suivi m 2 = moyenne des notes du 2 ème cours à choix suivi Toutes les notes et moyennes sont précisées au dixième de point. Conditions de réussite : Note finale du module Moyennes M 4.0 (arrondie au demi-point) m i 3.0 (arrondies au dixième de point) La note finale du module, calculée au dixième de point, permet d établir la note ECTS. Modalités de remédiation Ce module ne fait pas l objet d une remédiation

4 4/6 Unité Systèmes biomédicaux Identifiant.1 Méthode spécifiques Modalités d évaluation Description du contenu (mots-clés) Supports de cours Outils utilisés Cours et exercices pratiques Voir les objectifs généraux du module - 1 contrôle principal écrit, annoncé et obligatoire - 1 rapport de laboratoire Introduction à l IRM - Création d un moment magnétique résultant (Effet Zeeman), précession de Larmor - Basculement de la magnétisation, apparition et détection du signal FID (Free Induction Decay) - Séquences d impulsions, écho de spins, signal FID résultant - Mesure RF du signal FID, temps de relaxation T1 et T2 - Correspondance entre temps T1, T2 et nature des tissus biologiques Signaux électrophysiologiques et techniques de mesures - Origine des signaux électrophysiologiques du corps humain, modélisation - Caractéristiques des signaux électrophysiologiques (origine, forme, représentation) - Détection de signaux électrophysiologiques (grandeurs à mesurer, capteurs, instrumentation) - Laboratoire d application : mesure sur un sujet humain de divers types de signaux électrophysiologiques (ECG, EMG, EOG, etc.). Introduction aux biomatériaux - Généralité sur les biomatériaux (domaines d application, caractéristiques, prescriptions légales) - Principaux types de biomatériaux - Critères de biocompatibilité (réponses de l organisme) - Exemples divers d application de biomatériaux (prothèses, organes artificiels, ingénierie tissulaire, etc.) - Problèmes éthiques. - Copies de présentations ; protocoles d expériences - Système de mesure en laboratoire de signaux électrophysiologiques (travaux pratiques). Bibliographie Particularité d organisation Le cours comporte des séquences théoriques complétées par des expériences de laboratoire pour la mesure de signaux électrophysiologiques.

5 5/6 Unité Applications MEMS Identifiant.2 Méthode spécifiques Modalités d évaluation Description du contenu (mots-clés) Cours et Travaux pratiques Voir les objectifs généraux du module - Etude de cas - 1 rapport de laboratoire - MEMS (Micro-electro-mechanical systems) capteurs, actuateurs, contacts, technique d assemblage, packaging, conditionnement électronique Supports de cours - Copie des transparents ; description de mini-projets. Outils utilisés - Ordinateur portable personnel Bibliographie Particularité d organisation Rien de particulier

6 6/6 Unité Application Tds Identifiant.3 Méthode spécifiques Modalités d évaluation Description du contenu (mots-clés) Projet Voir les objectifs généraux du module - 1 présentation orale - 1 rapport écrit - L objectif de ce cours est de savoir appliquer les connaissances théoriques et pratiques sur les techniques de traitement et d analyses de surfaces pour proposer les solutions techniques à une problématique industrielle. Guidés par une équipe de professeurs et d assistants, les étudiants seront amenés à conduire de véritables mini-projets de recherche appliquée en passant par plusieurs étapes : 1) évaluation de la problématique et analyse du cahier des charges ; 2) recherche de l état de l art ; 3) élaboration des couches ; 4) analyse de surfaces ; 5) synthèse des résultats. Supports de cours Outils utilisés Infrastructure des laboratoires de l Institut des Microtechnologies Appliquées Bibliographie Particularité d organisation Un projet (durée 12 semaines) par groupe de 2 à 3 personnes, encadrement individuel de chaque groupe