Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Medical physics
Course of study:
2017/2018
Code:
EIB-1-530-s
Faculty of:
Faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Biomedical Engineering
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Biomedical Engineering
Semester:
5
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Jung Aleksandra (Aleksandra.Jung@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Jung Aleksandra (Aleksandra.Jung@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Student będzie miał możliwość zdobycia wiedzy dotyczącej teoretycznych i praktycznych aspektów związanych z praca fizyka medycznego.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania, co realizuje przygotowując się do ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych IB1A_K03, IB1A_K01 Activity during classes,
Report
M_K002 Potrafi pracować w zespole i ma świadomość odpowiedzialności za pracę grupową i przestrzegania zasad etyki zawodowej IB1A_K05, IB1A_K03 Activity during classes,
Report
Skills
M_U001 Potrafi rozwiązać prosty problem rachunkowy z zakresu fizyki medycznej IB1A_U02, IB1A_U01 Test,
Report
M_U002 Potrafi przeprowadzić prosty eksperyment badawczy i opracować jego wyniki IB1A_U03 Report
Knowledge
M_W001 Posiada wiedzę w zakresie fizyki i fizjologii pozwalającą zrozumieć podstawowe procesy zachodzące w obrębie ciała ludzkiego IB1A_W05, IB1A_W02 Examination
M_W002 Posiada wiedzę o zjawiskach fizycznych wykorzystywanych w diagnostyce i terapii medycznej, o sposobach pomiaru i najnowszych rozwiązaniach aparaturowych IB1A_W12, IB1A_W06, IB1A_W02, IB1A_W09 Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania, co realizuje przygotowując się do ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych - + + - - - - - - - -
M_K002 Potrafi pracować w zespole i ma świadomość odpowiedzialności za pracę grupową i przestrzegania zasad etyki zawodowej - + + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi rozwiązać prosty problem rachunkowy z zakresu fizyki medycznej - + + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi przeprowadzić prosty eksperyment badawczy i opracować jego wyniki - + + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiada wiedzę w zakresie fizyki i fizjologii pozwalającą zrozumieć podstawowe procesy zachodzące w obrębie ciała ludzkiego + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada wiedzę o zjawiskach fizycznych wykorzystywanych w diagnostyce i terapii medycznej, o sposobach pomiaru i najnowszych rozwiązaniach aparaturowych + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Wprowadzenie. Promieniowanie jonizujące. Naturalne i sztuczne źródła promieniowania. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią. Dozymetria promieniowania jonizującego – elementy ochrony przed promieniowaniem, wpływ promieniowania jonizującego na organizmy żywe. Podstawy fizyczne radioterapii (źródła stosowane w radioterapii, planowanie radioterapii, metody modyfikacji rozkładu dawki, nowe techniki w radioterapii, modelowanie dla potrzeb radioterapii). Bezpieczeństwo pacjenta i personelu podczas badań prowadzonych z wykorzystaniem promieniowania jonizującego. Wykorzystanie nanotechnologii w diagnostyce i terapii nowotworów. Omówienie podstaw fizycznych i zasady działania ultrasonografii. Promieniowanie optyczne (źródła, oddziaływanie z materią, ochrona przed promieniowaniem optycznym). Diagnostyka i terapia fotodynamiczna. Lasery (budowa i zasada działania różnych typów laserów i ich zastosowania w medycynie). Światłowody i endoskopia. Tomografia optyczna. Termografia. Podstawy fizyczne i zasada działania rezonansu magnetycznego. Fizyka ciała ludzkiego: podstawowe parametry fizyczne układu kostnego i mięśniowego, metabolizm – bilans energii w organizmie, elementy mechaniki płynów – ciśnienie i przepływy płynów w organizmie, fizyka układu krążenia i układu oddechowego. Testy oddechowe.

Auditorium classes:

Program ćwiczeń audytoryjnych:
Mają na celu uzupełnienie wykładów, szczegółową dyskusję wybranych zagadnień, a także ich poszerzenie w formie krótkich prezentacji:
Efekty kształcenia:
- student potrafi wykonać proste obliczenia z zakresu fizyki ciała ludzkiego i podstaw fizycznych wybranych metod diagnostycznych i terapeutycznych
- student potrafi samodzielnie rozwiązać postawiony problem z powyższego zakresu
- student potrafi zebrać informacje niezbędne do przygotowania krótkiej prezentacji na zadany temat, indywidualnie lub w małym zespole.

Laboratory classes:

Program ćwiczeń laboratoryjnych:
Mają na celu uzupełnienie wykładów poprzez bezpośrednie zapoznanie się z aparaturą specjalistyczną. Tam, gdzie to dopuszczalne, studenci pod nadzorem prowadzącego wykonują samodzielne pomiary. Podczas zajęć szczególna uwaga zwracana jest na warunki pomiaru oraz analizę niepewności otrzymanych wyników.
Efekty kształcenia:
- student zna podstawowe zjawiska fizyczne niezbędne do zrozumienia wykonywanego ćwiczenia
- student potrafi samodzielnie przygotować się do zajęć
- student potrafi samodzielnie rozwiązać postawiony problem przy użyciu udostępnionych metod pomiarowych
- student potrafi dokonać zestawienia otrzymanych wyników, ich analizy statystycznej oraz sformułować wnioski końcowe
- student zna działanie aparatury pomiarowej wykorzystywanej na zajęciach.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 139 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Participation in lectures 28 h
Realization of independently performed tasks 40 h
Participation in laboratory classes 16 h
Preparation for classes 25 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 15 h
Participation in auditorium classes 14 h
Examination or Final test 1 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena z kolokwium to procent uzyskanych punktów przeliczany na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.
Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona oceny z laboratorium (L), ćwiczeń © i z egzaminu (E):
OK = 0.2 x L + 0.3 x C + 0.5 x E

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw fizyki, biofizyki, fizjologii i statystyki. Umiejętność pisania sprawozdań i analizy statystycznej wyników doświadczalnych.

Recommended literature and teaching resources:

1. I.P. Herman, Physics of the Human Body, Springer, Berlin Heidelberg 2007
2. red. B. Pruszyński, Diagnostyka obrazowa. Podstawy teoretyczne metodyka badań. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2000
3. Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 pod red. M. Nałęcza, tom 8 Obrazowanie medyczne, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa 2003
4. Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 pod red. M. Nałęcza, tom 8 Fizyka medyczna, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa 2002
5. red. A. Hrynkiewicz, E. Rokita, Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000
6. W. Allison, Fundamental Physics for Probing and Imaging, Oxford University Press, New York 2006
7. T. Buzug (ed.) Advances in Medical Engineering, Springer Berlin Heidelberg 2007
8. A. Williams, Ultrasound: Biological Effects and Potential Hazards, Academic Press, London 1983
9. B.H. Brown et al, Medical Physics and Biomedical Engineering, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia 1999
10. red. H.S.Nalwa, T. Webster, Cancer Nanotechnology, American Scientific Publishers, 2007

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Jung A, Wasilewska-Radwanska M, Kopanski Z, 2002, Semiempirical model for diagnostication Helicobacter pylori infection by use of 14C labelled urea, Nukleonika, 47(3), 95-99
2. Jung A, Krisper P, Schneditz D, 2006, Measures of Efficiency in Extracorporeal Liver Support Systems, Romanian Journal of Hepatology, 2(3), 55-63
3. Jung A, Krisper P, Haditsch B, Stauber RE, Trauner M, Holzer H, Schneditz D, 2006, Bilirubin kinetic modeling for quantification of extracorporeal liver support. Blood Purificat, 24(4), 413-422
4. Jung A, Korohoda P, Krisper P, Schneditz D, 2012, Relationship between kinetics of albumin-bound bilirubin and water-soluble urea in extracorporeal blood purification, Nephrology Dialysis Transplantation, 27(3), 1200–1206
5. Matusiak K, Patora A, Jung A, 2016, The Influence Of Pre- And Post-Irradiation Annealing On Lif:Mg,Cu,P Stability, Radiat Prot Dosimetry, 171(3), 346–350
6. Matusiak K, Patora A, Jung A, 2017, Comparison of MCP-Ns and MCP-N detectors usefulness for beta rays detection, Radiat Meas, 102, 10–15

Additional information:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:
Usprawiedliwiona nieobecność na zajęciach obowiązkowych (ćwiczenia audytoryjne) wymaga od studenta samodzielnego opanowania omawianego na tych zajęciach materiału. Usprawiedliwiona nieobecność na więcej niż dwóch zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania omawianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie pisemnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie lecz nie później niż w ostatnim tygodniu trwania zajęć.
Student, który bez usprawiedliwienia opuścił zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości, co skutkuje brakiem zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych.
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest pozytywna ocena z ćwiczeń rachunkowych.

Student musi odbyć wszystkie ćwiczenia przewidziane w planie zajęć laboratoryjnych. Uzupełnianie braków, powstałych na skutek usprawiedliwionej nieobecności, odbywa się w terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia, jednak nie później niż ostatniego dnia zajęć w danym semestrze.
Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej.
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych.