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

UNIDAD DIDÁCTICA 1. MODELOS Y SISTEMAS

1. Concepto de modelos y biosistemas
2. – Concepto de modelo
3. – Sistemas y Biología de sistema
4. – Dinámica de sistemas
5. Introducción a las técnicas de modelado y simulación
6. – Construcción de modelos en biología de sistemas
7. Tipos de modelos y componentes
8. – Modelo dinámico biológico
9. – Ecuaciones de tasa bioquímica
10. – Modelos dentro de una celda
11. Característica de los sistemas
12. – Dinámica
13. – Ambiente
14. – Complejidad
15. – Energía
16. – Entropía
17. – Equifinalidad
18. – Equilibrio
19. – Frontera
20. – Organización
21. – Morfogénesis
22. – Morfastesis
23. – Negentropía
24. – Relación
25. – Retroalimentación
26. – Sinergia
27. Evolución y tendencias actuales
28. – Definición de selección natural
29. – Definición de selección artificial
30. – Diferencias clave entre la selección natural y la artificial

UNIDAD DIDÁCTICA 2. MODELIZACIÓN Y CONTROL DE BIOSISTEMAS

1. Modelos numéricos en biomedicina
2. – Ingeniería biomédica
3. – Aspectos fundamentales de la ingeniería biomédica
4. – Construyendo modelos de ingeniería
5. – Ejemplos de resolución de modelos de Ingeniería biomédica por ordenador
6. Fundamentos de la modelización del sistema
7. – ¿Qué es modelar?
8. – ¿Qué es la simulación?
9. – ¿Cómo desarrollar un modelo de simulación?
10. – ¿Cómo realizar el análisis de simulación?
11. – Programa de modelado y análisis de simulación
12. – Beneficios del modelado y análisis de simulación
13. – Posibles errores durante la simulación
14. Identificación de sistemas de control biomédicos
15. – Aplicaciones exitosas de control: sistemas cardiovasculares y sistemas endocrinos
16. – Anestesia
17. – Otras aplicaciones
18. Optimización del control de biosistemas
19. – Tamaños de mercado e inversión
20. – Oportunidades para nuevas aplicaciones e investigación
21. – Consideraciones importantes para potenciar el desarrollo de los sistemas de control de los productos biomédicos
22. – Retos y barreras

UNIDAD DIDÁCTICA 3. MODELIZACIÓN DE BIOSISTEMAS MEDIANTE MODELOS LINEALES

1. Modelos lineales
2. – Modelo de crecimiento lineal básico
3. – Modelo de crecimiento lineal más complejo
4. – Ecuaciones diferenciales de coeficiente constante
5. – El cálculo de ecuaciones
6. Dominio del tiempo
7. – Sistemas autónomos
8. – El caso multivariable.
9. – Sistemas en forma de entrada / salida
10. Domino de la frecuencia
11. – La función de transferencia y la frecuencia
12. – Sistemas diferenciales
13. Dominio de la estabilidad
14. – Estabilidad de los sistemas autónomos
15. – Las condiciones de Routh-Hurwitz

UNIDAD DIDÁCTICA 4. ANÁLISIS DE LA DINÁMICA NO LINEAL DE LOS SISTEMAS BIOMÉDICOS

1. Diferencias entre sistemas lineales y no lineales
2. – Sistemas lineales
3. – Sistemas no lineales
4. – Diferencias en cuanto a tipos de sistemas
5. – Sistemas de salida única de una sola entrada
6. – Diferencias en cuento a modelos matemáticos
7. Modelos biológicos dinámicos
8. – Dinámica de poblaciones del Salmón Chinook
9. – Modelos de “bañera”
10. – Muchas bañeras: modelos con compartimentos
11. – Cinética de la enzima
12. – El proceso de modelado dinámico
13. – Modelos farmacocinéticos
14. Fluctuaciones en sistemas dinámicos
15. Dinámica no lineal y sistemas complejos
16. – Flujo en una línea
17. – Bifurcaciones en 1d
18. – Influencia de los términos de orden superior

UNIDAD DIDÁCTICA 5. HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS AVANZADAS DE SIMULACIÓN

1. Técnicas de simulación en biomedicina
2. – Estructura básica de los programas de simulación
3. – Tipos de simulación
4. Simulación quirúrgica mediante técnicas de realidad virtual
5. – Entrenamiento quirúrgico
6. – Concepto de simulación quirúrgica
7. – La creciente importancia de la simulación en cirugía
8. – Cirugía laparoscópica
9. – Papel de los simuladores de realidad virtual en la educación quirúrgica
10. – Futuro de la simulación en cirugía
11. – Ventajas de la simulación e integración con las teorías del aprendizaje
12. – Simulación no solo para aprendizaje
13. – Simulación, no solo para la adquisición de habilidades técnicas
14. – Simulación centrada en el paciente
15. – Desventajas de la simulación
16. La simulación y los modelos experimentales en el aprendizaje de la cirugía de mínima invasión
17. – Concepto de modelo y características básicas de su empleo en investigación médica
18. – Simulación en cirugía mínimamente invasiva

UNIDAD DIDÁCTICA 6. EJEMPLOS DE SIMULACIÓN DE SISTEMAS

1. Redes genéticas
2. – Genes redes regulatorias y regulación transcripcional
3. – Genes selectores, reguladores maestros y factores pioneros
4. – Una vista a la red de Biologia
5. – Ejemplo de red genética conocida a través de simulación: Desarrollo del corazón
6. Redes metabólicas
7. – Modelo y Métodos
8. Sistemas de transmisión de señal
9. – Clasificación en biomedicina en base a los sistemas de señalización
10. Representación gráfica de las señales
11. – Algoritmo de clasificación óptima
12. – Tipos de sistemas de transmisión biológica de señales