|
|
|
||
|
Poslední úprava: MUDr. Petr Michenka (18.03.2020)
|
|
||
|
Poslední úprava: MUDr. Petr Michenka (18.03.2020)
Primárním cílem předmětu je vést studenty 1. ročníku k pochopení těch fyzikálních dějů, které využívá každý medicínský obor. Úkolem je proto seznámit studenty se základními pojmy lékařské biofyziky, které mají bezprostřední vztah k diagnostice a terapii. Jednotlivé přednesené kapitoly seznamují studenty s fyzikálními principy stavby živé hmoty, věnují se transportu látek buněčnou membránou a představují bioenergetiku organizmu. Další část lékařské biofyziky seznamuje studenty se základy biomechaniky a kineziologie, věnuje se elektrickým projevům organizmu a účinkům elektrické energie na organizmus, seznamuje studenty se základními pojmy o oboru optiky, akustiky a podává studentům v dostatečné míře základy problematiky radioaktivity, představuje studentům základy zobrazovacích vyšetřovacích metod a vyučuje fyzikální vlastnosti nových materiálů. Student bude po absolvování kurzu lékařské biofyziky na konkrétním biologickém systému schopen ukázat, jakým způsobem fyzikální a fyzikálně-chemické procesy v tomto systému probíhají a přecházejí v kvalitativně nové biologické a fyziologické jevy. Bude schopen pojmenovat biofyzikální problémy, které mají bezprostřední vztah ke zdraví a nemoci člověka, díky pochopení fyzikální podstaty fyziologických i patologických procesů a s nimi souvisejících principů diagnostiky i terapie. V současné době používá zdravotnictví v diagnostice, v léčebné i preventivní péči stále složitější přístroje, s nimiž nelze úspěšně pracovat bez znalosti fyzikálních principů. Student bude schopen vysvětlit fyzikální principy fungování těchto přístrojů. Na praktických cvičeních studenti pracují s reálnou medicínskou technikou, se kterou se budou setkávat na klinikách v průběhu studia a poté i v medicínské praxi (audiometr, ultrazvuk, EKG a jiné). Výsledkem praktické výuky je vypěstovat u studentů základní návyky potřebné při práci s lékařskou přístrojovou technikou. Součástí kurzu praktické výuky z lékařské informatiky je i práce na počítači, kdy se studenti seznamují s aplikačními programy používanými v klinické praxi a ve vědeckém výzkumu. Studenti po úspěšném absolvování praktických cvičení budou schopni porozumět základním fyzikálním principům používaných diagnostických a terapeutických metod včetně analýzy dat a tvorby obrazu. Budou schopni správného rozhodnutí a výběru adekvátní přístrojové techniky k diagnóze nebo terapii různých onemocnění. Studenti budou schopni pracovat s výpočetní technikou a využívat jí k získávání a zpracování lékařských informací a budou schopni základního statistického zpracování medicínských dat. Cílem je, aby se student orientoval v optimálním výběru vhodných diagnostických metod při diagnostice nejrozšířenějších onemocnění, aby chápal principy fungování, rizika a limity přístrojové techniky, aby chápal biofyzikální principy fyziologických procesů lidského těla a také, aby byl schopen požít správnou analytickou metodu při dalším zpracování získaných (naměřených anebo pozorovaných) dat.
|
|
||
|
Poslední úprava: doc. Ing. Daniel Šuta, Ph.D. (22.11.2022)
Rosina, J., Vránová, J., Kolářová, H.: Základy lékařské biofyziky, Praha, Grada 2022, ISBN 978-80-271-2574-6, 312 s.
Rosina, J., Vránová, J., Kolářová, H., Stanek, J.: Biofyzika pro zdravotnické a biomedicínské obory, Praha, Grada 2013, ISBN 978-80-247-4237-3, 224 s. |
|
||
|
Poslední úprava: MUDr. Petr Michenka (18.03.2020)
Přednášky, semináře, praktická cvičení Podrobnější popis všech přednášek a cvičení naleznete na webových stránkách fakulty: http://vyuka.lf3.cuni.cz |
|
||
|
Poslední úprava: doc. Ing. Daniel Šuta, Ph.D. (22.11.2022)
Podmínky zápočtu: 1. absolvování praktických cvičení z Lékařské biofyziky - pro informace, návody a testy navštivte Moodle Univ. Karlovy ( https://dl2.cuni.cz/ ) - sekci Lékařské fakulty / 3. LF / Ústav lék. biofyziky a lék. informatiky. Pro vstup je nutné přihlášení stejným uživ. jménem a heslem jako pro SIS. 2. úspěšné absolvování praktik z Lékařské informatiky Požadavky ke zkoušce: splnění všech požadavků k udělení zápočtu, přihlášení se na zkoušku v SISu Studenti, kteří nemají předmět zapsaný opakovaně, budou konat zkoušku v řádném termínu formou písemného testu (tzn. test lze absolvovat pouze jednou, termíny konání testu jsou zveřejněny v SISu a student se na vybraný termín testu sám přihlašuje v SISu). Pro úspěšné složení zkoušky je nutné dosáhnout více než 70% bodů. V souladu se směrnicí děkana č. 9/2011 se výsledek písemné zkoušky vyhlašuje nejpozději do 5 pracovních dnů od jejího provedení. Datum nahlížení do testu bude oznámeno současně s oznámením výsledků písemné zkoušky tak, aby nahlížení proběhlo nejpozději do 3 pracovních dnů ode dne oznámení výsledků zkoušky. Ostatní termíny budou probíhat formou ústního zkoušení. Termíny konání ústního zkoušení jsou zveřejněny v SISu a student se na vybraný termín sám přihlašuje v SISu. Tematické okruhy ke zkoušce odpovídají odpřednášeným tématům jednotlivých přednášek a kapitolám z učebnice Základy lékařské biofyziky (Jozef Rosina a kol., Grada 2022). Ke zkoušce se mohou přihlásit pouze studenti, kterým byl udělen zápočet. Tematické okruhy ke zkoušce: Stavba hmoty Základní síly v přírodě Hmota a energie Elementární částice Dualismus Jádro atomu Elektronový obal Síly působící mezi atomy Síly působící mezi molekulami Molekulová biofyzika Skupenské stavy hmoty Dispenzární systémy Voda jako rozpouštědlo Transportní jevy Koligativní vlastnosti roztoků Jevy na fázovém rozhraní Mechanismy transportu látek biologickými membránami Podání látek do organismu Pohyb látek v organismu Distribuce látek v organismu Mechanismus vazby látek na plazmatické bílkoviny Vylučování látek z organismu Vylučování látek ledvinami Vylučování látek gastrointestinálním traktem Vylučování látek plícemi Vylučování látek žlázami různých orgánů Bioenergetika a tepelná technika v lékařství, hypertermie, termoterapie Teplo, teplota, základy termodynamiky Tepelná pohoda organismu Energie v organismu, její přeměna a akumulace Produkce tepla v organismu Ztráty tepla v organismu Regulace teploty v organismu Měření teploty (termometrie) Teploměry založené na délkové roztažnosti pevných látek a objemové roztažnosti kapalin Kovové odporové teploměry Termočlánková termometrie Termistorová termometrie Využití tepelné energie v lékařství Hypertermie-využití v klinické praxi Fyzikální základy kryoterapie, kryochirurgie a význam místního zmrazení tkáně Pozitivní termoterapie Základy biomechaniky a kineziologie Biomechanika člověka Analýza pohybu-mechanika pohybu Biomechanické vlastnosti tkání Funkční anatomie a biomechanika vaziva Funkční anatomie a biomechanika chrupavek Funkční anatomie a biomechanika kostní tkáně Funkční anatomie a biomechanika kostních spojů Biomechanika krevního oběhu Srdce Cévy Krev Biomechanika dýchání Mechanika dýchání Plicní objemy a kapacita plic Viskoelastické vlastnosti plic a hrudní stěny Výměna dýchacích plynů Vliv přetlaku na organismus Vliv přetlaku a podtlaku na organismus Umělá ventilace plic Biomechanika přenosu žvýkacího tlaku Mechanické a tepelné vlastnosti zubů Mechanické namáhání v tlaku a tahu Zátěžová křivka Smyková deformace Účinky mechanických sil na organismus Gravitace Negativní účinky mechanické energie Hluk Léčebné využití mechanické energie Léčebná tělesná výchova Ergoterapie Mechanoterapie Lymfodrenáž Přístrojová masáž Historické vymezení kineziologie Speciální kineziologie-axiální systém Kineziologie páteře Biofyzika elektrických projevů a účinků elektrické energie, diagnostické a terapeutické metody využívající elektrické energie Elektrický proud Pasivní elektrické vlastnosti Aktivní elektrické projevy Membránové potenciály Klidový membránový potenciál Akční potenciál Účinky elektrického proudu na organismus Využití akčních potenciálů v diagnostice Elektrokardiografie Elektrodiagnostika v neurologii a rehabilitaci Diagnostické využití střídavého proudu Léčebné využití elektrického proudu Galvanický proud Pulzní, jednocestně nebo dvoucestně usměrněný střídavý sinusový proud Interakce magnetických polí s tkáněmi Elektromagnetické pole Magnetické vlastnosti látek Mechanismy interakcí elektromagnetických polí s živou hmotou Magnetomechanický efekt Elektronové interakce Magnetoterapie Optika a biofyzika vidění Vlastnosti záření Spektrum elektromagnetického záření Síření světla Kvantová optika Vlnová optika Paprsková optika Zdroje a detektory záření Luminiscenční zdroje záření Lasery Detektory záření Optické metody a přístrojová technika Mikroskopické metody Metody optické spektroskopie Polarimetrie Nefelometrie a turbidimetrie Refraktometrie Endoskopie Oko a oční vady Optický systém oka Fototerapie Fototerapie terapeutickým laserem Akustika Základní pojmy Rychlost šíření zvukové vlny Akustická výchylka, akustická rychlost, akustický tlak Efektivní akustická rychlost a efektivní akustický tlak Akustická impedance Intenzita zvuku Vlastnosti zvuku Hladina intenzity zvuku Fyziologická akustika Hladina hlasitosti Hlasitost Rezonance a její vliv na řeč Funkce hrtanu Sluchový orgán Zevní ucho Vnitřní ucho Elektrické projevy při podráždění sluchového orgánu Poruchy a vyšetření sluchu Vyšetření ladičkami Audiometrie Vyšetření ultrazvukem Hluk jako noxa Klinické obory využívající akustiku Infrazvuk Ultrazvuk Generování ultrazvuku v lékařství Biologické účinky ultrazvuku Principy diagnostického užití ultrazvuku Principy terapeutického užití ultrazvuku Rentgen, radiodiagnostika, radioterapie RTG záření Zdroje RTG záření Rentgenka a její funkce, chlazení Brzdné rentgenové záření Charakteristické rentgenové záření Zdroj anodového a žhavícího napětí Zesilovač štítového obrazu Fyzikální principy RTG vyšetřovacích metod Skiaskopie Skiagrafie Snímkování ze štítu Vyšetření kontrastní látkou Negativní kontrastní látky Pozitivní kontrastní látky Výpočetní tomografie Součásti CT Fyzikální principy RTG terapie RTG terapie Intervenční radiologie Ionizující záření, radionuklidy, terapie ionizujícím zářením Charakteristika ionizujícího záření Základní zákon radioaktivní přeměny Jednotky v oblasti radioaktivity a ionizujícího záření Fyzikální, biologický, efektivní poločas Izotopy, izobary, izotony, izomery, nuklidy Přirozená a umělá radioaktivita Radioaktivní rovnováha Druhy radioaktivní přeměny Přeměna a Přeměna ß+, ß- , elektronový záchyt Přeměna g Neutrony Kosmické záření Interakce ionizujícího záření s obaly atomů Přímo ionizující záření a a jeho interakce s obalem Přímo ionizující záření ß a jeho interakce s obalem Záření g a jeho interakce s obalem Neutrony a jejich interakce s obalem Interakce ionizujícího záření s jádry atomů Interakce neutronů s jádrem Interakce kladně nabitých částic s jádrem Jaderné reakce záření g Zdroje ionizujícího záření Zdroje kladně nabitých částic Zdroje záporně nabitých částic Zdroje záření pro diagnostické účely Zdroje neutronů Jaderný reaktor Jaderné zbraně Rozdělení jaderných zbraní Ochrana před ionizujícím zářením Biologické účinky ionizujícího záření Základní mechanismus biologického účinku ionizujícího záření Formy poškození zářením Principy léčby ionizujícím zářením Biofyzikální základy radioterapie Radiobiologické základy radioterapie Metodika léčby zářením Klinické problémy radioterapie Ozařovače využívané v radioterapii Zobrazovací a vyšetřovací metody Ultrazvukové zobrazovací metody Fyzikální vlastnosti ultrazvuku Fyzikální podstata zobrazování ultrazvukem Magnetická rezonance Magnetické vlastnosti jádra MR angiografie Kontrastní látky Funkční magnetická rezonance (fMR) Využití MR Nukleární medicína Vyšetřovací metody využívající radionuklidů Fyzikální principy používání radiofarmak Přístroje pro osobní a ochrannou dozimetrii Scintilační detektor Přístroje pro měření radioaktivity látek Přístroje pro měření radioaktivity v organismu Jednokanálová a vícekanálová souprava pro zevní detekci Celotělové detekční systémy Scintigrafické zobrazovací systémy Tomografické scintigrafické systémy Denzitometrie Metody využívající ionizující záření Metody nepoužívající ionizující záření Termografie Bezkontaktní termografie Kontaktní termografie Fyzikální vlastnosti nových materiálů Materiály s tvarovou pamětí Tvarová paměť Tvarová paměť Nitinolu Pseudoelasticita (superelasticita) Nitinolu Použití Nitinolu v medicíně |
|
||
|
Poslední úprava: MUDr. Petr Michenka (18.03.2020)
1) Stavba hmoty: Základní síly v přírodě. Atom, jeho struktura a vlastnosti. Elementární částice. Jádro a obal atomu. 2) Bioenergetika: Teplo, teplota. Tepelná pohoda organizmu, regulace teploty. Měření teploty. Využití tepla a chladu v medicíně. 3) Biomechanika a kineziologie: Mechanika pohybu. Biomechanika tkání. Biomechanika krevního oběhu, dýchání, účinky mechanických sil na organizmus. Léčebné využití mechanické energie. 4) Elektrický proud: Elektrické vlastnosti tkání a orgánů. Vedení elektrického proudu tkáněmi. Bioelektrické projevy a využití akčních potenciálů v diagnostice. Elektrický proud v diagnostice a terapii. Úrazy elektrickým proudem. 5) Optické záření: Vlastnosti záření. Zdroje a detektory optického záření. Optické metody a přístrojová technika. Viditelné světlo. Teorie barevného vidění. Adaptace na světlo a tmu. Oko a oční vady. Ultrafialové a infračervené záření. Využití tepelné energie v medicíně. Biofyzika termoregulace. 6) Akustika: Základní pojmy. Fyziologická akustika. Sluchový orgán. Audiometrie. Účinky hluku na organizmus. Infrazvuk. Ultrazvuk. Generování ultrazvuku. Biologické účinky ultrazvuku. Diagnostické využití ultrazvuku. Terapeutické využití ultrazvuku. 7) Radioaktivita: Přirozená a umělá, charakteristika ionizujícího záření. Druhy radioaktivní přeměny. Interakce ionizujícího záření s hmotou. Biologické účinky ionizujícího záření. Ochrana před ionizujícím zářením. Detekce ionizujícího záření. Využití ionizujícího záření v léčbě a diagnostice. Černobyl a atomové elektrárny. Nemoc z ozáření. Jaderná energetika. Atomové zbraně. 8) Ekologická biofyzika: Působení vnějšího tlaku na organizmus. Vliv přetlaku a podtlaku. Biometeorologie. Účinky mechanické energie na organizmus. Biologická problematika letecké dopravy. Biofyzikální aspekty kosmických letů. Přetížení a beztížný stav. Magnetická pole, mobilní telefony. Účinky chladu na organizmus. 9) Úvod do nukleární medicíny: Definice oboru. Radiofarmaka. Radionuklidové diagnostické metody. Detekční technika v nukleární medicíně. Princip scintilačního detektoru. Přístroje pro osobní a ochrannou dozimetrii. Možnosti použití gamakamery, PET, SPECT. 10) Úvod do radiologie: Princip rentgenky, brzdné a charakteristické rentgenové záření. Detekce rentgenového záření, kontrastní látky. CT, NMR. 11) Fyzikální vlastnosti nových materiálů: Materiály s tvarovou pamětí. Využití materiálů na bázi kolagenu v substituční terapii. 12) Nanotechnologie: příprava nanočástic a tenkých povrchů, jejich využití v medicíně - v terapii
|