Zagadnienia do przygotowania do zajęć z Biofizyki i Informatyki.

Zagadnienia do przygotowania do zajęć z Biofizyki w semstrze zimowym 2022/2032.

 

U W A G A !

Wymagania wstępne: Wiedza z zakresu fizyki i biologii szkoły średniej.

 

SEMINARIA Z BIOFIZYKI

SEMINARIUM 1.

WPŁYW PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO NA ORGANIZM ŻYWY I PODSTAWOWE ZAGADNIENIA OCHRONY RADIOLOGICZNEJ.

 

  1. Ogólne wiadomości o promieniowaniu rentgenowskim (wytwarzania promieniowania rtg, natura promieniowania rtg, energia promieniowania rtg, przenikalność promieni rtg).
  2. Oddziaływanie promieniowania rtg z materią (zjawisko fotoelektryczne, rozpraszanie Comptona, powstawanie par elektron-pozyton).
  3. Własności fizykochemiczne promieniowania rtg.
  4. Biologiczne skutki działania promieniowania jonizującego (czynniki fizyczne wpływające na skutki biologiczne, biologiczne uwarunkowania skutków promieniowania jonizującego, czynniki środowiskowe, molekularny mechanizm działania promieniowania jonizującego na organizm żywy, skutki genetyczne, skutki somatyczne wczesne, skutki somatyczne późne, skutki stochastyczne i niestochastyczne).
  5. Promieniowanie rentgenowskie w diagnostyce i w terapii (zjawisko rozproszenia i pochłaniania promieniowania rtg, dawki obciążające pacjenta w rtg i w terapii, ochrona pacjenta przed nadmierną ekspozycją w badaniach rtg i w terapii promieniowaniem X).
  6. Biofizyczne podstawy medycyny nuklearnej (istota medycznych zastosowań izotopów promieniotwórczych, czynniki wpływające na wielkość dawki obciążającej pacjenta w diagnostyce i w terapii radioizotopowej, ochrona pacjenta przed nadmierną ekspozycją promieniowania jądrowego).
  7. Ocena biologicznego ryzyka radiacyjnego i ogólne wytyczne w radiologii i medycynie nuklearnej (ocena biologicznego ryzyka radiacyjnego, współczynnik ryzyka, zagadnienia związane z ochroną pacjenta i ochroną personelu przed nadmierną ekspozycją radiacyjną, ogólne wytyczne ochrony radiologicznej).

 

LITERATURA:

  1. Biofizyka – red. F. Jaroszyk, wyd.II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze (Rozdział 22 oraz 21.2.4)
  2. Medycyna nuklearna - Z. Toth, J. Przedlacki, PZWL,1983.
  3. Radiologia - S. L. Zgliszczyński., PZWL, 1983.
  4. Radioterapia i diagnostyka radioizotopowa - Z.Toth, PZWL,1980.
  5. Fizyka doświadczalna - cz. V i VI, Sz. Szczeniowski, PWN,1969, 1974.
  6. Wstęp do fizyki jądra atomowego - A. Strzałkowski, PWN, 1969.
  7. Fizyka dla przyrodników - tom 3, J.W. Kane, M.M. Sternheim, PWN,1988.
  8. Encyklopedia fizyki - tom 1-3, PZWN, 1974.
  9. Encyklopedia fizyki współczesnej - PZWN, 1983.
  10. Radiologia - tom 1, S. Leszczyński, PZWL, 1984.

 

SEMINARIUM 2:

RENTGENOWSKA TRANSMISYJNA TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA. EMISYJNA TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA SPECT. POZYTONOWA EMISYJNA TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA PET.

 

  1. Wykorzystywanie promieniowania rtg w diagnostyce (powstawanie promieniowania rentgenowskiego, jego widmo i własności fizykochemiczne; zakres energii promieniowania rtg stosowanego w diagnostyce, zależność liniowego współczynnika osłabiania od energii promieniowania rtg, liczby atomowej Z i gęstości tkanek).
  2. Mechanizmy wytwarzania promieniowania X, regulacja i sterowanie zakresem widma promieniowania X, osłabianie promieniowania X, przestrzenna i gęstościowa zdolność rozdzielcza.
  3. Rentgenowska transmisyjna tomografia komputerowa (skanowanie obiektu i akwizycja danych, rekonstrukcja obrazu w rentgenowskiej TK, różne sposoby obrazowania).
  4. Rozwój TK i aparatura nowej generacji, niepożądane skutki uboczne badania za pomocą tomografii TK.
  5. Emisyjna tomografia komputerowa SPECT (jednofotonowa tomografia emisyjna). Zdolność rozdzielcza. Lokalizacja źródeł promieniotwórczych. Zastosowanie diagnostyczne (zalety i wady).
  6. Pozytonowa emisyjna tomografia komputerowa PET. Budowa i zasada działania tomografu emisyjnego PET. Znaczniki izotopowe stosowane w PET. Zastosowanie diagnostyczne (zalety i wady).

 

LITERATURA:

  1. Biofizyka – red. F. Jaroszyk, wyd.II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze (Rozdział 24 oraz 22.2; rozdział 26; rozdział 27).
  2. Podstawy biofizyki pod red. A. Pilawskiego.
  3. Radiologia pod red. S.L. Zgliszczyńskiego.
  4. Medycyna nuklearna pod red. Z.Totha i J. Przedlackiego. 3

 

SEMINARIUM 3:

BIOAKUSTYKA i ULTRASONOFRAFIA.

 

  1. Biofizyka zmysłu słuchu – fizyczne podstawy drgań i fal akustycznych. Percepcja dźwięku.
  2. Własności ultradźwięków - prędkość, długość fali, ciśnienie akustyczne, oporność akustyczna, natężenie.
  3. Oddziaływanie ultradźwięków z tkankami - odbicie, całkowite wewnętrzne odbicie, załamanie, rozproszenie, absorpcja, tłumienie.
  4.  Pole ultradźwiękowe:
  • wytwarzanie fal ultradźwiękowych - zjawisko piezoelektryczne, przetworniki,
  • pole bliskie i dalekie,
  • zdolność rozdzielcza.
  1. Technika i wskazania do badań ultradźwiękowych:
  • typy prezentacji obrazu,
  • zjawisko Dopplera i jego zastosowanie w badaniach,
  • przygotowanie pacjenta do badań,
  • ultrasonografia immersyjna i śródoperacyjna,
  • wskazania do badań ultradźwiękowych.
  1. Badanie charakterystyki przepływów krwi w naczyniach krwionośnych za pomocą ultrasonografii dopplerowskiej.

 

LITERATURA:

  1. Biofizyka – red. F. Jaroszyk, wyd.II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze.
  2. Diagnostyka ultradźwiękowa - W. Jakubowski.
  3. Radiologia - S. Zgliszczyński..

 

 

 

 

TEMATY i ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA DO ĆWICZEŃ Z BIOFIZYKI DLA STUDENTÓW I ROKU WYDZIAŁU LEKARKIEGO W SEMESTRZE zimowym 2022/2023 ROKU.

 

Wymagania wstępne: Wiedza z zakresu fizyki i biologii szkoły średniej.

 

B1:Pomiar i charakterystyka podstawowych mechanicznych właściwości układu krwionośnego: ciśnienia tętniczego krwi, pulsu i oporu naczyniowego. 

 Definicja ciśnienia, jednostki ciśnienia w układzie SI, jednostki pozaukładowe i ich wzajemne przeliczenia.

  1. Ciśnienie hydrostatyczne i hydrodynamiczne. Prawo Pascala, Prawo Archimedesa. Przenoszenie ciśnienia w cieczach. Układ naczyń połączonych.
  2. Czynniki zewnętrzne wpływające na zmianę wartości ciśnienia tętniczego krwi u człowieka.
  3. Metoda pośrednia pomiaru ciśnienia krwi u człowieka.
  4. Tętno. Metody pomiaru. Rodzaje.

 

B2: Komórki i tkanki jako generatory napięć i prądów elektrycznych. Rejestracja potencjałów elektrycznych (czynnościowych) powstałych w organizmie człowieka na przykładzie pomiaru EKG

  1. Pobudliwość i pobudzenie. Potencjał spoczynkowy. Pompa sodowo – potasowa. Potencjał czynnościowy.
  2. Czynność bioelektryczna serca. Czynność mechaniczna serca. Zjawiska akustyczne.
  3. Praktyczne poznanie metodyki rejestracji sygnałów elektrycznych na przykładzie wykonania elektrokardiogramu. Prawidłowy elektrokardiogram, trójkąt Einthovena, wektor elektryczny serca.
  4. Typowe odprowadzenia: kończynowe (jednobiegunowe wzmocnione Goldbergera i dwu biegunowe Einthovena) i przedsercowe (Wilsona). Wskazania do wykonania badania. Przygotowanie i przebieg badania.
  5. Elektrokardiograficzna próba wysiłkowa. Monitorowanie EKG metodą Holtera.

 

B3: Zasady wykorzystania promieniowania optycznego w diagnostyce, lecznictwie i profilaktyce (podczerwień, ultrafiolet, promieniowanie widzialne)

 

  1. Promieniowanie podczerwone. Podział i właściwości promieniowania podczerwonego, działanie biologiczne promieniowania podczerwonego na organizm ludzki (odczyn miejscowy i ogólny – efekty oddziaływania ciepła egzogennego); podstawy budowy i działania sztucznych źródeł promieni podczerwonych. Zastosowanie lecznicze
  2. Diatermia krótkofalowa. Pola elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości (istota i wytwarzanie drgań elektromagnetycznych, działanie drgań elektromagnetycznych na organizm – wpływ na tkanki pola elektrycznego wielkiej częstotliwości i pola magnetycznego wielkiej częstotliwości – efekty wzbudzenia ciepła endogennego). Podstawy budowy i działania aparatu do diatermii krótkofalowej. Zastosowanie lecznicze
  3. Soczewki cienkie. Soczewki skupiające i rozpraszające. Konstrukcja biegu promieni dla cienkich soczewek. Równanie soczewki cienkiej. Zmysł wzroku. Układ optyczny oka. Akomodacja oka. Refrakcja. Wady refrakcji oczu.

 

 

ZALECANA LITERATURA

  1. Biofizyka – red. F. Jaroszyk, II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze
  2. Fizjologia człowieka w zarysie. Traczyk Władysław Z. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, 2008
  3. Fizyka dla przyrodników - tom 3, J.W. Kane, M.M. Sternheim, PWN,1988.
  4. Podstawy biofizyki pod red. A. Pilawskiego.
  5. Moebs et al., Fizyka dla szkół wyższych. Tom 1., Openstax,2018: https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-1 <https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-1> (mechanika; fale i akustyka)
  6. Moebs et al., Fizyka dla szkół wyższych. Tom 2., OpenStax, 201: https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-2<https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-2> (termodynamika; elektryczność i magnetyzm)
  7. Moebs et al., Fizyka dla szkół wyższych. Tom 3., OpenStax2018: https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-3<https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-3> (optyka; fizyka współczesna)
  8. Mika T.: Fizykoterapia. PZWL, Warszawa, (aktualne wydanie)
  9. MATERIAŁY DO ĆWICZEŃ Z BIOFIZYKI I FIZYKI, pod red. B. Kędzi, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa,
  10. .BIOFIZYKA – WYBRANE ZAGADNIENIA WRAZ Z ĆWICZENIAMI, pod red. Z.Jóźwiaka & G.Bartosza, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

 

 

ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA DO ZAJĘĆ Z INFORMATYKI DLA STUDENTÓW I ROKU WYDZIAŁU LEKARSKIEGO W SEMESTRZE ZIMOWYM ROKU AKADEMICKIEGO 2022/2023.

 

WSTĘP DO TEORII POMIARÓW I BŁĘDÓW.

I CZĘŚĆ

  1. Rola pomiarów w medycynie - przykłady pomiarów medycznych.
  2. Międzynarodowy układ jednostek SI.
  3. Podział błędów pomiarowych ze względu na ich źródła (błędy systematyczne, błędy przypadkowe, błędy grube).
  4. Podział błędów ze względu na sposób zapisu (błąd bezwzględny, błąd względny, błąd procentowy).
  5. Teoria błędów przypadkowych Gaussa ( wartość średnia, odchylenie standardowe, interpretacja geometryczna błędów).
  6. Zaokrąglanie wyników ( zasady i przykłady zaokrąglania wyników).

II CZĘŚĆ

  1. Zmienności cechy (cechy jakościowe i ilościowe).
  2. Statystyka opisowa (reprezentatywność i dobór losowy, grupa kontrolna, tablica częstości, histogram, rozkład kumulowany, charakterystyki liczbowe rozkładu statystycznego, wartości centralne w próbie, miary rozproszenia).
  3. Przebieg badania statystycznego (określenie celu badań statystycznych, określenie zbiorowości statystycznej, znaczenie liczebności próby, grupa kontrolna, obserwacja statystyczna, statystyczne opracowanie wyników – tabele statystyczne).

III CZĘŚĆ

  1. Analiza zależności między dwiema cechami niemierzalnymi (współczynnik Yulea)
  2. Równanie regresji liniowej (współczynnik korelacji i jego znaczenie)
  3. Wnioskowanie statystyczne (zmienne losowe, rozkład normalny, prawdopodobieństwo)
  4. Zasady i warunki doboru testów statystycznych.

LITERATURA

  1. Statystyka – M. Sobczyk, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2016
  2. Praktyczne metody analizy danych w obserwacyjnych badaniach epidemiologicznych. Jan E. Zejda, M.Kowalska, G. Brożek, SUM w Katowicach, Katowice 2015.
  3. Biofizyka lekarska. pod red. J.Grzesika, Sl.A.M., 1994.
  4. B.Turczyński. Sl.A.M., 1994.
  5. Pracownia fizyczna. H.Szydłowski, PWN, W-wa, 10, 2003.
  6. Elementy statystyki medycznej. T.Miller, S.Orzeszyna, PZWL,W-wa,1982.
  7. Podstawy matematyki i statystyki dla biologów, lekarzy i farmaceutów. Martin, PZWL, W-wa, 1972

 

KARTY ĆWICZEŃ do pobrania.