Proposta de Mestrado em Engenharia Biomédica. na Universidade do Porto

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1 Proposta de Mestrado em (formação de 2º ciclo) na Universidade do Porto Adequação do actual curso de Mestrado de à nova formulação de acordo com as regras decorrentes do tratado de Bolonha Outubro 2006

2 A - Pedido de adequação O Mestrado de (MEB) existe na FEUP desde o ano lectivo de 1996/1997. A natureza interdisciplinar da engenharia biomédica, o crescente interesse neste domínio da ciência e da técnica, e a procura crescente pela formação avançada neste domínio, nomeadamente por parte de alunos com uma formação de 1º ciclo em áreas substancialmente diferentes desta, demonstram o interesse em prosseguir com a formação específica em a nível de 2º ciclo. É pois nesta perspectiva que é solicitada a adequação do curso existente às novas regras decorrentes da implementação do tratado de Bolonha. B - Estrutura Curricular QUADRO 1 Área científica Sigla Créditos obrigatórios facultativos Bases de Engenharia EBMb biomédica Opções avançadas EBMo 30 em de Engenharia biomédica Dissertação em Engenharia biomédica EBMd 40 QUADRO 2 Unidade Curricular Área científica Tipo Tempo de trabalho créditos. Obs. Bases de Engenharia biomédica Opções avançadas em de Engenharia biomédica Dissertação em Engenharia biomédica EBMb EBMo Semestral (com disciplinas semestrais nos dois semestres) Semestral (com disciplinas semestrais nos dois semestres) ( horas) total contacto 800 T: T: Inclui disciplina de Trabalhos Práticos EBMd (10 ECTS) obrigatória

3 PLANO DE ESTUDOS 1º SEM 2º SEM Disciplina ECTS Área Disciplina científica a partir do ano Anatomo. 10 EBMb 2006/07 Trabalhos Práticos - Disciplina obrigatória -fisiologia e Tecnologia Geral ( I) Anatomo. -fisiologia e Tecnologia Geral ( II)- electrónica e Informática Anatomo. 10 EBMb 2006/07 Planificação de Experiências, análise e validação de Dados 10 EBMb 2006/07 Física e Química dos Materiais ECTS Área Disponibilidade científica a partir do ano 10 EBMb 2006/07 5 EBMb 2006/07 5 EBMb 2006/07 -fisiologia e Tecnologia Geral ( III)- Materiais e Mecânica Biologia Celular 5 EBMb 2006/07 Química 5 EBMb 2006/07 Orgânica e Biológica Programação 5 EBMb 2006/07 Fisiologia Geral 5 EBMb 2007/08 de Computadores Bioquímica I 5 EBMb 2007/08 Microbiologia Geral 5 EBMb 2007/08 Anatomia e Fisiologia Humanas Mecânica dos Meios Contínuos em Bioengenharia Processamento de Sinais Fisiológicos 5 EBMb 2008/09 Sinais e Electrónica 5 EBMb 2007/08 5 EBMb 2008/09 BIOMATeriais 5 EBMo 2006/07 5 EBMb 2008/09 BIOMECânica 5 EBMo 2006/07 Monografia 5 EBMo 2007/08 Análise e Processamento de Sinais e Imagem Ética e Legislação. Equipamentos médicos e Biosensores 5 EBMo 2006/07 Biologia molecular e celular 5 EBMo 2006/07 Engenharia clínica e Segurança hospitalar 5 EBMo 2006/07 5 EBMo 2006/07 5 EBMo 2006/07

4 Informática Medica e Tele- MEdicina Imunologia e Infecção 5 EBMo 2006/07 Instrumentação Biomédica 5 EBMo 2008/09 Genética Molecular 5 EBMo 2006/07 7 EBMo 2006/07 Bioinformática 5 EBMo 2009/10 Biologia do 5 EBMo 2007/08 Desenvolvimento Economia e Gestão de Sistemas de Saúde Engenharia de Reabilitação Engenharia de Sistemas de Informação Disciplinas de opção avançada em Eng. Biomédica: a)- Biomateriais e Dispositivos Médicos 5 EBMo 2009/10 Interfaces em Sistemas Biológicos 5 EBMo 2009/10 Biomecânica do Corpo Humano 5 EBMo 2009/10 Análise de Imagem Biomédica 5 cada EBMo 2010/11 Biomateriais em Medicina Reparativa e Regenerativa 5 EBMo 2008/09 5 EBMo 2008/09 5 EBMo 2008/09 5 EBMo 2008/09 b)- Sinal e Imagem Biomédica c)- Biomecânica Disciplinas do MIB de opção avançada entre a oferta: 5 cada EBMo 2010/11 Disciplinas do MIB do 1º grupo / Ramo de Engª Biomédica 5 cada EBMo 2009/10 d) Higiene e Segurança em Saúde e) Gestão da Qualidade em Saúde f) Experimentação Animal e Clínica 3º SEM DIssertação 40 EBMd Nota De modo a rentabilizar ao máximo os recurso quer humanos quer técnicos da FEUP, procura-se adequar o MEB de modo a que uma parte muito substancial da sua componente lectiva possa ser articulada em conjunto com disciplinas do Programa de Doutoramento em, e com o

5 Mestrado Integrado de Bioengenharia. Este curso, em particular, está a iniciarse no corrente ano lectivo de 2006/2007 pelo que a lista de disciplinas incluídas no plano de estudos é composta por disciplinas integradas nas duas áreas científicas, e provenientes quer do actual curriculum do MEB, quer do curriculum aprovado para o Mestrado Integrado de Bioengenharia. Assim a incorporação de disciplinas deste último estará dependente do momento em que essas disciplinas iniciam a sua actividade, pelo que irão sendo propostas opções aos alunos à medida que forem colocadas como disponíveis. C - Relatório do Órgão Científico C1 - Descrição dos objectivos Objectivos do ciclo de estudos O MEB visa preparar os formandos de modo a que estes adquiram uma capacidade de compreensão sistemática num domínio específico de, a par de uma formação mais global em áreas um pouco mais abrangentes dentro da, de modo a proporcionar uma formação avançada integrada. Pretende igualmente assegurar que os alunos aprendam a realizar trabalho de investigação científica de alto nível de qualidade, segundo os parâmetros de qualidade e padrões éticos internacionalmente aceites, tendo como objectivo preponderante a aquisição de conhecimentos num número limitado de técnicas de investigação. Pretende-se igualmente que os alunos adquiram capacidade de fazer pesquisa bibliográfica avançada bem como de escrever uma dissertação de dimensão adequada aos ECTS respectivos, e que portanto reflicta o esforço do aluno para realizar a sua dissertação. Em termos comparativos dir-se-á que logicamente esta dissertação será de âmbito limitado face a uma dissertação de doutoramento, mas deverá exigir um esforço similar ou superior ao que é pedido por exemplo aos alunos que frequentem cursos de Mestrado integrado O trabalho a realizar pelos formandos será necessáriamente um trabalho de investigação original, que poderá, se o nível e o interesse dos resultados obtidos o justificar, ser divulgado junto da comunidade através dos meios de normalmente utilizados de publicação em jornais científicos de qualidade, preferencialmente de divulgação internacional, e comunicações em reuniões científicas de reconhecida qualidade, submetidas a apreciação de especialistas. Para conseguir atingir este nível os trabalhos deverão demonstrar que o formando possui capacidade de aprendizagem adequadas das técnicas a que o trabalho lançar mão, ainda que se compreenda que seja necessário o apoio

6 próximo do respectivo orientador para apoiar e guiar o aluno, dado que não poderá ser exigida a este, no tempo disponibilizado e face aos ensinamentos recolhidos, que possua análise crítica e de avaliação e poder de síntese necessários. Faz parte igualmente dos objectivos de formação do MEB que os seus formandos sejam capazes de comunicar com os seus pares e com a comunidade académica sobre a respectiva área de especialização e de divulgar os avanços conseguidos. A componente principal dos respectivos estudos é assim a elaboração de uma dissertação de mestrado, que ateste a capacidade do candidato em dominar as técnicas de investigação a que recorreu, e a organizar um texto que discuta adequadamente os respectivos resultados. O MEB deve ainda fornecer uma sólida formação de base em áreas científicas essenciais. Uma parte desta formação corresponde a unidades curriculares obrigatórias (30 ECTS) e a outra a unidades optativas (30 ECTS). Atendendo à diversidade de formações de origem dos alunos (de acordo com a experiência MEB em curso, as formações incluem engenharia de materiais, engenharia informática, engenharia electrotécnica, engenharia mecânica, engenharia química, biologia, bioquímica, química, ciências do meio aquático, entre outras), torna-se necessário complementar essa formação com base nas unidades curriculares obrigatórias e optativas. Organização e Funcionamento do Curso de Mestrado O Curso de Mestrado é organizado segundo um sistema de créditos e compreende uma componente curricular com um total de 60 ECTS e uma componente de investigação com vista à dissertação com 40 ECTS, o que perfaz um total de 100 ECTS. A componente curricular tem um plano de estudos definido que em função de um conjunto de opções se adapta às necessidades de formação de alunos provenientes de formação de primeiro ciclo distintas, tendo ainda em consideração os interesses manifestados pelo aluno em termos das áreas de especialidade a seguir dentro da Engenharia biomédica. Em cada ano lectivo, a Comissão Científica publica o elenco das disciplinas da componente curricular do curso, que pode incluir disciplinas oferecidas no âmbito de cursos de mestrado integrado, mestrado de 2ºciclo ou de programas de doutoramento ministrados pela FEUP ou por outras faculdades da U.P. A componente curricular, que pode incluir disciplinas leccionadas em língua inglesa, é constituída por 60 ECTS. A componente curricular inclui uma disciplina de iniciação à investigação.

7 Em casos justificados a Comissão Científica pode decidir pela obrigatoriedade de realização de disciplinas de pré-requisito. O tema de dissertação, com uma breve descrição do trabalho a desenvolver, é proposto pelo orientador, tão cedo quanto possível, e no máximo, até ao fim do 2º semestre. O aluno pode realizar uma parte do seu trabalho de investigação num outro laboratório nacional ou estrangeiro, pelo período máximo de 6 meses. Normalmente, a duração do Mestrado é de, no mínimo, 16 meses equivalentes a tempo inteiro de actividade, sendo desejável que não exceda o prazo de 2 anos equivalentes a tempo inteiro. A duração normal do curso é de 20 meses. C2 - Recursos humanos da FEUP Apresentam-se, seguidamente, as competências existentes na FEUP, por Departamento. Competências em no Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (FEUP) Nome Categoria Áreas Instituição de I&D Processamento e Análise de Imagem Ana Maria Mendonça Análise de imagens médicas Análise de imagens biológicas Aurélio Campilho Prof. Catedrático Análise de Imagem em Biologia e Medicina. Visão por Computador. Instrumentação Diamantino Freitas Prof. Associado Electrotechnical and Informatic Engineering (Electronics / Instrumentation / Signal Processing), Telecommunications for persons with special needs, Speech communication (Automatic Speech Processing), Biomedical and Accessibility and Rehabilitation Joaquim Pontes Marques de Sá Prof. Catedrático Jorge Alves Silva Docência: Engineering.Electrónica Análise de Dados Processamento de Sinal - Linguagens de Programação Laboratório de Sinais e Sistemas INEGI - Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial - Sistemas Operativos

8 - Visão por Computador - Sistemas de Realidade Virtual e Aumentada Investigação: - Análise de Imagem; aplicações em Medicina e Biologia Jorge Manuel Gomes Barbosa - Visão por Computador Programação de Computadores. Processamento de Sinal. Miguel Fernando Paiva Velhote Correia Processamento de Imagem. Electrónica Sistemas Digitais Instrumentação e Medidas Processamento e Análise de Imagem Visão Computacional Miguel Pimenta Monteiro Análise de Movimento Processamento e Análise de Imagem Algoritmos Distribuídos e Paralelos para Processamento e Análise de Imagem Escalonamento em Clusters Paralelos Segurança em Computação Distribuída e Paralela Electrónica Vitor Cicouro Pera Processamento automático de fala. Laboratório de Sinais e Sistemas Modelação acústica e visual para reconhecimento automático de fala. Willen Van Muers Investigador Principal Modeling and simulation of human physiology. Development of a full-body, model-driven delivery simulator

9 Competências em no Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (FEUP) Nome Categoria Áreas Instituição de I&D André Puga Processamento de Sinal Processamento de Imagem Teoria da Informação Reconhecimento de Padrões Informática António Torres Marques Joaquim Mendes Tecnologia Multimédia Prof. Catedrático Biomecânica INEGI - Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial Instrumentação IDMEC - Unidade de Integração de Sistemas e Processos Automatizados Aquisição de dados Micro/nano actuação João Manuel Ribeiro da Silva Tavares Controlo via Web - Processamento e Análise de Imagem (Visão Computacional) - Visualização Cientifica INEGI - Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial - Desenvolvimento de Produto Mário Augusto Pires Vaz Prof. Associado - Programação de Computadores Aplicações da Mecânica Experimental à Biomecânica INEGI - Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial Medição de tensões em tecidos in vitro. Estudo da distribuição de tensões em interfaces osso/implante. Análise de estabilidade e flexibilidade de imobilizadores de fracturas ósseas. Caracterização do comportamento estrutural de prótese e implantes. Caracterização sem contacto de formas humanas

10 exteriores. Experiência na utilização de software para caracterização de forma. Renato M Natal Jorge Caracterização das propriedades de tecido ósseo. Simulação e métodos numéricos aplicados à biomecânica IDMEC - Unidade de Concepção e Validação Experimental Rui Miranda Guedes Biomecânica: Caracterização experimental e simulação do comportamento mecânico do osso e de cimentos ósseos INEGI - Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial INEGI - Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial Competências em no Departamento de Engenharia Metalúrgica e dos Materiais (FEUP) Nome Categoria Áreas Instituição de I&D Sensores para neurociências José Carlos Magalhães Duque da Fonseca José Cavalheiro Prof. Associado Biomateriais Materiais para neurociências Tratamento de resíduos José Domingos da Silva Santos Prof. Associado Biomateriais Modelos e Biomateriais Anatómicos Biocerâmicos e vidros Materiais Dentários Fernando Jorge Monteiro Prof. Catedrático Materiais Cerâmicos Cerâmicos bioactivos Revestimentos de Biomateriais Técnicas de Caracterização de materiais Maria Ascensão Lopes Biomateriais metálicos e cerâmicos Biocerâmicos Caracterização mecânica

11 Mário Adolfo Barbosa Prof. Catedrático Físico-química e Biológica Adsorção de proteínas em biomateriais Monocamadas autoestuturadas Materiais injectáveis para regeneração de tecidos Degradação de biomateriais Electroquímica Ciência de interfaces Ana Paula Pêgo Convidado Síntese e caracterização de polímeros Degradação de polímeros Biomateriais para Neurociências Interacção células-materiais Pedro Lopes Granja Convidado Medicina regenerativa, Engenharia de Tecidos, Biomateriais Regeneração óssea Materiais injectáveis Encapsulamento de células Modificação de polímeros naturais

12 D + E - Fundamentação de créditos de cada unidade curricular e Fundamentação sucinta do número total de créditos e da consequente duração do ciclo de estudos. A componente curricular do MEB é constituída por 60 ECTS. Tendo em consideração o seu currículo, a Comissão Científica pode reconhecer ao aluno até 30 ECTS da parte curricular. Cada aluno realizará ainda um trabalho de investigação conducente à submissão da dissertação correspondendo a uma duração normal prevista de 6 a 8 meses de trabalho a tempo inteiro (40 ECTS). Normalmente, a duração do Mestrado será de 20 meses, sendo de, no mínimo, 15 meses equivalentes a tempo inteiro de actividade, e sendo desejável que não exceda o prazo de 2 anos, equivalentes a tempo inteiro. As Unidades curriculares estão divididas em Bases de correspondentes a 30 ECTS, correspondendo a 265 horas lectivas de contacto e a 800 horas de trabalho total, e Opções avançadas em Engenharia Biomédica também correspondentes a 30 ECTS, incluindo 265 horas lectivas de contacto e 800 horas de trabalho total. Estas duas unidades completam um ano lectivo, necessário à familiarização do aluno com vários temas relevantes ao desenvolvimento de uma cultura especializada e de excelência na área de especialização a que o aluno se dedicará na sua dissertação de mestrado, permitindo-lhe aceder ao conhecimento de topo e mais actual no referido tema, bem como à aprendizagem de algumas técnicas relevantes para o seu trabalho experimental. O desenvolvimento da dissertação corresponde a 6 a 8 meses de trabalho, isto é, a 40 ECTS, com 960 horas de trabalho, na sua maioria correspondentes a trabalho experimental. Este é o tempo necessário à realização de um pequeno projecto de investigação capaz de permitir ao aluno a aprendizagem de algumas técnicas e a sua aplicação num trabalho que ainda que limitado seja realizável ao nível do estado da arte no tópico desejado, visando construir uma pequena dissertação que deve ainda assim ser inovadora nas suas abordagens. O Mestrado de está assim baseado no pressuposto que terá uma duração de 20 meses, constituídos por 2 semestres de componente lectiva, cada um com 30 ECTS e um período de realização de dissertação que deve ser capaz de ser realizada em 6 a 8 meses, em tempo integral, a que correspondem 40 ECTS, sendo assim o total de créditos de 100 ECTS.

13 F - Demonstração sumária da adequação da organização do ciclo de estudos e metodologias de ensino a. À aquisição de competências para o grau a conferir b. Aos objectivos fixados para o grau a conferir A formação de 2º ciclo (Mestrado) tem como função fornecer conhecimentos avançados em, a par de conferir capacidade para iniciar a actividade de investigação científica através da manipulação de técnicas experimentais avançadas e no desenvolvimento de um tema de investigação científica em, dando a capacidade de levar a cabo, por si só ou em equipa, um plano de trabalho limitado mas com coerência, visando a obtenção de resultados com potencial impacto científico e técnico. Esta formação deve levar o aluno a explorar os meios disponíveis para conhecer os dados publicados sobre um dado assunto, a fazer uma leitura crítica da bibliografia. Esta é, assim, uma formação avançada de elevado nível destinada a gerar especialistas em, que se poderão mais tarde adaptar às necessidades do mercado, bem como prosseguir as suas carreiras numa vertente científica. O MEB da FEUP foi concebido com estes objectivos, e quer a componente lectiva quer a de desenvolvimento de trabalho destinado à dissertação estão preparadas para os atingir. Para tal o MEB recorre à experiência de um quadro de professores especialistas em diversos domínios da, com provas dadas, e possuidores de curriculae claramente demonstradores dessa capacidade. A ligação próxima entre o ensino e as actividades de I&D permite trazer para a formação os conhecimentos mais actuais em vários domínios. A ligação de muitos destes docentes e investigadores a numerosos grupos internacionais, através de colaborações em projectos comuns, é uma garantia da permanente actualização do corpo docente. Por outro lado, a ligação próxima a Institutos de investigação considerados de nível excelente pela FCT permite que muito do trabalho realizado no âmbito das dissertações seja enquadrado nas actividades de investigação desses institutos, o que facilita ao acesso a meios de investigação, o contacto e colaboração com grupos de investigação internacionais, e a criação de um cultura de rigor e de dedicação ao trabalho científico. Estão assim reunidas as condições necessárias e suficientes para que sejam atingidos os objectivos fixados em termos de aquisição de competências para o Mestrado em engenharia biomédica.

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