ДВНЗ “ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ І.Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ”

 

 

 

 

 

Навчальна програма

З ДИСЦИПЛІНИ

«СУЧАСНІ ПРОБЛЕМИ БІОФІЗИКИ»

 

Кафедра медичної фізики та медичного обладнання

Спеціальність 6.040102 “Біологія”

 

 

 

 

Тернопіль 2013

 

 

Пояснювальна записка і структура дисципліни

 

Навчальна програма з дисципліни «Сучасні проблеми біофізики» розроблена згідно нормативних документів МОН та МОЗ України щодо реалізації положень  в системі вищої медичної і фармацевтичної освіти. Навчальна  програма для вищих медичних навчальних закладів освіти України ІV рівня акредитації складена для спеціальності “Біологія”.

Вивчення дисципліни «Сучасні проблеми біофізики» планується протягом 3-го року навчання у ІІ семестрі.

·        Програма складається з одного модуля, який в свою чергу поділяється на 3 змістовні модулі. Вивчення курсу здійснюється відповідно до кредитно-модульної системи організації навчального процесу, а формою підсумкового контролю є залік.

 

Модуль 1. Сучасні проблеми біофізики.

Змістові модулі:

1.     Апаратні комплекси квантової оптики.

2.     Медична апаратура квантово-механічних методів дослідження та радіаційної фізики.

3.     Медична апратура, в основу роботи якої покладено комплекс фізичних явищ.

 

Видами навчальних занять згідно з навчальним планом є: а) лекції, б) практичні заняття, в) самостійна робота студентів (СРС), г) консультації.

Лекційний курс дисципліни ” Сучасні проблеми біофізики” супроводжується практичними заняттями, які за методикою їх організації є лабораторними.

Лабораторний практикум дає студентам додаткові практичні навички в галузі медичної фізики діагностичного та лікувального обладнання, зокрема при використанні сучасного діагностичного та фізіотерапевтичного електронного обладнання, приладів дозиметричного радіаційного контролю, оптичних методів у медицині тощо. На практичних заняттях студентам рекомендується записувати протоколи проведених досліджень, де формулювати мету дослідження, наводити коротко хід роботи, результати досліджень та висновки.

Засвоєння теми (поточний контроль) контролюватиметься на практичних заняттях відповідно до конкретних цілей. Засвоєння змістових модулів (проміжний контроль) – на практичних підсумкових заняттях. Для цього використовуватимуться такі засоби діагностики рівня підготовки студентів: віртуальні тренажери, комп’ютерні тести, проведення лабораторних досліджень з трактуванням та оцінкою їх результатів, контроль практичних навичок.

Підсумковий контроль засвоєння змістових модулів здійснюється по їх завершенню на підсумкових контрольних заняттях. Оцінка успішності студента з дисципліни є рейтинговою і виставляється за багатобальною шкалою з урахуванням оцінок засвоєння окремих модулів і має визначення за системою ЕСТS та шкалою, прийнятою в Україні.

Для тих студентів, які хочуть поліпшити оцінку з дисципліни, по завершенню вивчення дисципліни передбачається термін для перескладання.

 

Структурний план підготовки з дисципліни “Сучасні проблеми біофізики” для студентів медичного факультету за спеціальністю “біологія ”.

1 кредит ЕСТS – 30 годин. Аудиторне навантаження – 61,7%, СРС – 38,3%.

МЕТА ВИВЧЕННЯ НАВЧАЛЬНОЇ

ДИСЦИПЛІНИ

Мета дисципліни «Сучасні проблеми біофізики»: засвоєння ґрунтовних знань про явища живої природи, сучасні інформаційні технології, застосування сучасних приладів та апаратів у лікарській практиці, механізми дії зовнішнього поля на організм людини.

Кінцевими цілями вивчення дисципліни ” Сучасні проблеми біофізики” є:

·         Пояснювати фізичні основи та біофізичні механізми дії зовнішніх факторів (полів) на системи організму людини.

·         Пояснювати фізичні основи діагностичних і фізіотерапевтичних (лікувальних) методів, що застосовуються у медичній апаратурі.

·         Трактувати загальні фізичні та біофізичні закономірності, що лежать в основі життєдіяльності людини.

Досягнення цих цілей дозволить студентам оволодіти фізичними і біофізичними, фізико-технічними і математичними знаннями та вміннями, які необхідні для безпосереднього формування лікаря – професіонала своєї справи, а також для вивчення інших навчальних теоретичних і клінічних дисциплін у вищих медичних навчальних закладах .

ЗМІСТ ПРОГРАМИ

 

Модуль 1. Сучасні проблеми біофізики.

Змістовий модуль 1. Апаратні комплекси квантової оптики.

 Конкретні цілі:

·     Пояснювати принцип дії квантових генераторів.

·     Пояснювати будову лазера.

·     Знати природу вимушеного та спонтанного випромінювання атомів.

·     Класифікувати лазери та вирізняти напрями їх використання в медицині.

·     Пояснювати механізми взаємодії лазерного випромінювання з біотканинами.

 

Тема 1. Будова і принцип роботи оптичних квантових генераторів.

Основи функціонування квантових генераторів (лазерів). Типи лазерів. Вимушене та спонтанне випромінювання атомів. Медико-біологічні аспекти та типи взаємодії лазерного випромінювання з біотканинами.

Тема 2. Застосування лазерів у медицині.

Сучасні напрямки медико-біологічного застосування лазерів (хірургія, терапія, гінекологія, офтальмологія, гематологія). Комбінований лазер для офтальмології, ексимерна лазерна система для рефракційної хірургії. Лазерне лігування судин у хірургії.

Змістовий модуль 2. Медична апаратура квантово-механічних методів дослідження та радіаційної фізики.

Конкретні цілі:

·     Знати будову і принцип роботи тепловізора.

·     Вміти пояснити принцип роботи електронного мікроскопа.

·     Вміти пояснити фізичні основи функціонування спектрофотометра.

·     Знати будову і принцип дії магнітно-резонансного томографа (МРТ).

·     Знати фізичні основи функціонування спектрофлуориметра.

·     Знати будову і принцип дії рентгенівського апарата.

·     Знати принцип роботи комп’ютерного томографа.

·     Вміти пояснити принципи функціонування мамографа.

·       Знати фізичні основи функціонування ангіографа.

·       Пояснювати основні принципи функціонування медичного устаткування, яке використовує γ-випромінювання (Гама-установка, гама-ніж, ПЕТ – позитронно-емісійна томографія).

·       Знати будову лінійного прискорювача і його застосування у медицині.

·       Знати будову і принцип дії дозиметрів.

 

Тема 3. Медична апаратура, яка базується на явищі теплового випромінювання тіл.

Будова і принцип роботи тепловізора. Типи тепловізорів. Поняття про термографію. Закони теплового випромінювання: закон Кірхгофа, закон Стефана-Больцмана, закон зміщення Віна.

Тема 4. Медичне обладнання, робота якого базується на хвильових властивостях елементарних частинок.

Будова і принцип роботи електронного мікроскопа. Фізичні основи функціонування приладу. Дифракція електронів. Будова і принцип роботи спектрофотометра. Види люмінесценції. Явище фотоефекту.

Тема 5. Діагностичне обладнання на основі квантової механіки.

Магнітно-резонансний томограф (МРТ): будова, принцип роботи, фізичні основи функціонування. Застосування в медицині парамагнітного і ядерно-магнітного резонансів.

Тема 6. Рентгенівське медичне обладнання.

Будова і принцип дії рентгенівських апаратів. Типи рентгенівських апаратів. Комп’ютерний томограф. Мамограф. Методи рентгенодіагностики. Взаємодія рентгенівського випромінювання з біологічними тканинами. Закон Мозлі.

Тема 7. Рентгенівське обладнання для діагностики кровоносних судин.

Будова та принцип дії ангіографів. Типи ангіографів. Фізичні основи їх функціонування. Особливості застосування ангіографів у медичній практиці.

Тема 8. Медичне обладнання на основі дії γ-випромінювання.

Будова та принципи функціонування гама-камери, гама-установки, позитронного емісійного томографа (ПЕТ), гама-ножа, кібер-ножа, лінійного прискорювача. Закони радіоактивного розпаду. Види радіоактивного розпаду. Вплив іонізуючого випромінювання на біологічні об’єкти.

Тема 9. Дозиметрія іонізуючого випромінювання.

Будова та принцип дії дозиметрів. Експозиційна, поглинута та еквівалентна дози. Біофізичні проблеми, пов’язані з аварією на Чорнобильській АЕС.

 

Змістовий модуль 3. Медична апратура, в основу роботи якої покладено комплекс фізичних явищ.

 Конкретні цілі:

·   Вміти аналізувати вплив фізичних явищ різної природи на роботу апаратури моніторингу життєвих функцій організму.

·   Пояснювати фізичний вплив на організм людини апаратних комплексів штучного забезпечення життєдіяльності.

·   Аналізувати фізичні явища, на базі яких функціонує апаратура штучного забезпечення життєдіяльності.

 

Тема 10. Апаратура моніторингу життєвих функцій організму.  

Будова і принцип дії  реанімаційного кардіомонітора. Дефібрилятор-монітор. Амбулаторна система добового моніторингу тиску. Моніторинг функціонального стану легенів за допомогою спірометра. Фізичні основи функціонування обладнання.

Тема 11. Принцип дії апаратних комплексів штучного підтримання життєдіяльності.

Будова, принцип дії, фізичні основи функціонування апарата штучного кровообігу, апарата штучної вентиляції легень, апарата для гемодіалізу («штучна нирка»), кювезів (інкубаторів для новонароджених), серцевих ритмоводіїв (пейсмеркерів). Система поліфункціональна мультифільтрат для детоксикації організму. Реанімаційне обладнання. Оснащення реанімобілів.

 

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ

 

 

ТЕМАТИЧНИЙ  ПЛАН  ПРАКТИЧНИХ  ЗАНЯТЬ

 

 

 

Тематичний план самостійної (індивідуальної) роботи студентів