Especialista en Ingenieria Biomedica: Métodos de Modelizacion y Simulacion de Biosistemas

SCORM 1. MODELOS Y SISTEMAS

Concepto de modelos y biosistemas

- Concepto de modelo

- Sistemas y Biología de sistema

- Dinámica de sistemas

Introducción a las técnicas de modelado y simulación

- Construcción de modelos en biología de sistemas

Tipos de modelos y componentes

- Modelo dinámico biológico

- Ecuaciones de tasa bioquímica

- Modelos dentro de una celda

Característica de los sistemas

- Dinámica

- Ambiente

- Complejidad

- Energía

- Entropía

- Equifinalidad

- Equilibrio

- Frontera

- Organización

- Morfogénesis

- Morfastesis

- Negentropía

- Relación

- Retroalimentación

- Sinergia

Evolución y tendencias actuales

- Definición de selección natural

- Definición de selección artificial

- Diferencias clave entre la selección natural y la artificial

SCORM 2. MODELIZACIÓN Y CONTROL DE BIOSISTEMAS

Modelos numéricos en biomedicina

- Ingeniería biomédica

- Aspectos fundamentales de la ingeniería biomédica

- Construyendo modelos de ingeniería

- Ejemplos de resolución de modelos de Ingeniería biomédica por ordenador

Fundamentos de la modelización del sistema

- ¿Qué es modelar?

- ¿Qué es la simulación?

- ¿Cómo desarrollar un modelo de simulación?

- ¿Cómo realizar el análisis de simulación?

- Programa de modelado y análisis de simulación

- Beneficios del modelado y análisis de simulación

- Posibles errores durante la simulación

Identificación de sistemas de control biomédicos

- Aplicaciones exitosas de control: sistemas cardiovasculares y sistemas endocrinos

- Anestesia

- Otras aplicaciones

Optimización del control de biosistemas

- Tamaños de mercado e inversión

- Oportunidades para nuevas aplicaciones e investigación

- Consideraciones importantes para potenciar el desarrollo de los sistemas de control de los productos biomédicos

- Retos y barreras

SCORM 3. MODELIZACIÓN DE BIOSISTEMAS MEDIANTE MODELOS LINEALES

Modelos lineales

- Modelo de crecimiento lineal básico

- Modelo de crecimiento lineal más complejo

- Ecuaciones diferenciales de coeficiente constante

- El cálculo de ecuaciones

Dominio del tiempo

- Sistemas autónomos

- El caso multivariable.

- Sistemas en forma de entrada / salida

Domino de la frecuencia

- La función de transferencia y la frecuencia

- Sistemas diferenciales

Dominio de la estabilidad

- Estabilidad de los sistemas autónomos

- Las condiciones de Routh-Hurwitz

SCORM 4. ANÁLISIS DE LA DINÁMICA NO LINEAL DE LOS SISTEMAS BIOMÉDICOS

Diferencias entre sistemas lineales y no lineales

- Sistemas lineales

- Sistemas no lineales

- Diferencias en cuanto a tipos de sistemas

- Sistemas de salida única de una sola entrada

- Diferencias en cuento a modelos matemáticos

Modelos biológicos dinámicos

- Dinámica de poblaciones del Salmón Chinook

- Modelos de “bañera”

- Muchas bañeras: modelos con compartimentos

- Cinética de la enzima

- El proceso de modelado dinámico

- Modelos farmacocinéticos

Fluctuaciones en sistemas dinámicos

Dinámica no lineal y sistemas complejos

- Flujo en una línea

- Bifurcaciones en 1d

- Influencia de los términos de orden superior

SCORM 5. HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS AVANZADAS DE SIMULACIÓN

Técnicas de simulación en biomedicina

- Estructura básica de los programas de simulación

- Tipos de simulación

Simulación quirúrgica mediante técnicas de realidad virtual

- Entrenamiento quirúrgico

- Concepto de simulación quirúrgica

- La creciente importancia de la simulación en cirugía

- Cirugía laparoscópica

- Papel de los simuladores de realidad virtual en la educación quirúrgica

- Futuro de la simulación en cirugía

- Ventajas de la simulación e integración con las teorías del aprendizaje

- Simulación no solo para aprendizaje

- Simulación, no solo para la adquisición de habilidades técnicas

- Simulación centrada en el paciente

- Desventajas de la simulación

La simulación y los modelos experimentales en el aprendizaje de la cirugía de mínima invasión

- Concepto de modelo y características básicas de su empleo en investigación médica

- Simulación en cirugía mínimamente invasiva

SCORM 6. EJEMPLOS DE SIMULACIÓN DE SISTEMAS

Redes genéticas

- Genes redes regulatorias y regulación transcripcional

- Genes selectores, reguladores maestros y factores pioneros

- Una vista a la red de Biologia

- Ejemplo de red genética conocida a través de simulación: Desarrollo del corazón

Redes metabólicas

- Modelo y Métodos

Sistemas de transmisión de señal

- Clasificación en biomedicina en base a los sistemas de señalización

Representación gráfica de las señales

- Algoritmo de clasificación óptima

- Tipos de sistemas de transmisión biológica de señales