Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Mathematical modeling in diagnostics and medical therapy
Course of study:
2019/2020
Code:
ZSDA-3-0136-s
Faculty of:
Szkoła Doktorska AGH
Study level:
Third-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Szkoła Doktorska AGH
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polski i Angielski
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Jung Aleksandra (Aleksandra.Jung@fis.agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Module summary

Student będzie miał możliwość zdobycia wiedzy dotyczącej teoretycznych i praktycznych aspektów związanych ze wspomaganiem diagnostyki i terapii medycznej przy wykorzystaniu modelowania matematycznego.

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: is able to
M_K001 Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania i znaczenie prowadzonych badań naukowych. SDA3A_K01, SDA3A_K02 Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł i potrafi je wykorzystać do opisu i oceny modelu. SDA3A_U02, SDA3A_U04 Presentation
M_U002 Student potrafi opracować prosty model matematyczny opisujący wybrane zagadnienie z zakresu diagnostyki lub terapii medycznej SDA3A_U01, SDA3A_U04 Presentation
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student zna i rozumie podstawy wybranych metod modelowania matematycznego, potrafi podać przykłady zastosowań w zakresie wspomagania diagnostyki i terapii medycznej. SDA3A_W03, SDA3A_W02, SDA3A_W06 Activity during classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
26 8 0 0 0 0 18 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania i znaczenie prowadzonych badań naukowych. + - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł i potrafi je wykorzystać do opisu i oceny modelu. + - - - - + - - - - -
M_U002 Student potrafi opracować prosty model matematyczny opisujący wybrane zagadnienie z zakresu diagnostyki lub terapii medycznej + - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna i rozumie podstawy wybranych metod modelowania matematycznego, potrafi podać przykłady zastosowań w zakresie wspomagania diagnostyki i terapii medycznej. + - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 66 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 26 h
Preparation for classes 20 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Module content
Lectures (8h):

Wprowadzenie – przedstawienie najczęściej stosowanych modeli matematycznych i fizycznych i ich zastosowań w diagnostyce i terapii medycznej. Proces modelowania systemów fizjologicznych. Skalowanie organów i wpływ na wyniki modeli matematycznych. Podstawy matematyczne modelowania kompartmentowego. Wykorzystanie modeli kompartmentowych do oceny wydajności terapii pozaustrojowych. Stosowanie modeli uproszczonych. Modele nieliniowe. Problem odwrotny. Wykorzystanie modeli kompartmentowych do oceny narażenia radiologicznego. Matematyczne wspomaganie oceny wyników badań diagnostycznych. Farmakokinetyka.

Seminar classes (18h):

Zagadnienia związane z tematyką wykładu

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej.
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uczęszczanie na zajęcia obowiązkowe i przedstawienie prezentacji.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Ocenę końcową stanowi ocena prezentacji wybranego problemu z zakresu tematyki wykładów i aktywnego udziału w grupowej dyskusji podczas prezentacji

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Usprawiedliwiona nieobecność na zajęciach obowiązkowych wymaga od studenta samodzielnego opanowania omawianego na tych zajęciach materiału.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość działania podstawowej aparatury medycznej.

Recommended literature and teaching resources:

Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 pod red. M. Nałęcza, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa 2003
Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii, pod red. A. Hrynkiewicz, E. Rokita, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000
K. Godfrey, Compartmental Models and Their Applications. London, Academic Press, 1983.
J. Jacquez, Compartmental Analysis in Biology and Medicine, 2nd ed. Ann Arbor, MI: Univ. of Michigan Press, 1985.

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

Additional information:

None