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課程名稱 |
光學診斷技術
Optical Techniques in Diagnosis |
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開課學期 |
112-1 |
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授課對象 |
電機資訊學院 生醫電子與資訊學研究所 |
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授課教師 |
宋孔彬 |
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課號 |
BEBI7004 |
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課程識別碼 |
945 M2900 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期三2,3,4(9:10~12:10) |
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上課地點 |
明達303 |
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備註 |
總人數上限：14人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
光學量測技術具有非(低)侵入性與高靈敏度之優點，加上近年消費電子產品的快速發展，使關鍵光學元件如雷射、LED與數位相機等之性能大幅提升且成本持續下降，故非常適合應用在活體疾病診斷、定點照護(point of care)乃至於穿戴式裝置24小時連續監測等臨床與健康照護應用。本課程主題是介紹光在生物組織中傳遞的理論模型、組織光學參數與生理或病理之關連、光譜量測技術基本原理等，並以這些基本原理與方法，應用於擷取與人體組織的生理或病理特性相關的資訊，進而達到協助醫學診斷、生命徵象監測、以及增進健康等之目的。課程內容側重於以數值模擬方法實現光於組織傳遞之模型，以從下而上之策略，達成量化分析上述各種光學診斷與監測技術之資料，進而協助精準醫療與數位健康之發展。
注意：使用"未經組織散射的光線進行造影之技術"不在本課程討論範圍 |
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課程目標 |
1.認識光在生物組織中傳遞的原理與理論模型。
2.理解並實做蒙地卡羅(Monte Carlo)法，以數值方法模擬光在人體組織中的傳播。
3.熟悉常見的應用於活體疾病診斷與生理參數測量之光學技術，了解其數據測量與分析方法。
4.結合上述3點，選擇一種技術實作。 |
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課程要求 |
需具備使用電腦程式或計算套裝軟體(例如C, C++, Python, Matlab, etc.)進行數值模擬的能力。 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
另約時間 |
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指定閱讀 |
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參考書目 |
1. "Biomedical Optics: Principles and Imaging", by Lihong V. Wang and Hsin-i Wu. Wiley-Interscience, 2007.
2. "Tissue Optics: light scattering methods and instruments for medical diagnosis”, by Valery Tuchin. Bellingham, Washington: SPIE Press, 2007.
3. "Handbook of Biomedical Optics", edited by David A. Boas, Constantinos Pitris, Nimmi Ramanujam. CRC Press, 2011.
4. "Handbook of Optical Biomedical Diagnostics”, edited by Valery Tuchin. Bellingham, Washington: SPIE Press, 2016.
5. "Optical-Thermal Response of Laser-irradiated Tissue", edited by Ashley J. Welch and Martin J.C. van Gemert. New York: Plenum Press, 1995.
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
程式作業 |
40% |
以蒙地卡羅法模擬光子能量在生物組織中傳遞 |
2. |
期末專題 |
40% |
個人或二人一組，應用組織光學數值模型，分析實際的光學診斷監測技術，或是改進蒙地卡羅法之實現。繳交書面報告(含模擬結果)。 |
3. |
期末專題提案 |
10% |
以口頭與書面形式進行提案，並與授課教師討論。 |
4. |
文獻探討 |
10% |
口頭報告，選擇一種光學診斷或監測技術，介紹原理、發展近況、可能的應用等。 |
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針對學生困難提供學生調整方式 |
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上課形式 |
以錄影輔助 |
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作業繳交方式 |
延長作業繳交期限 |
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考試形式 |
書面(口頭)報告取代考試 |
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其他 |
由師生雙方議定 |
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