.
Medicīniskā fizika
Studiju programma
Vadītājs
Jevgenijs Proskurins
Studiju kursa apraksts
Kursa apraksta statuss:Apstiprināts
Kursa apraksta versija:4.00
Kursa apraksta apstiprināšanas datums:04.12.2019
| Par studiju kursu | |||||||||
| Kursa kods: | FK_009 | LKI līmenis: | 6. līmenis | ||||||
| Kredītpunkti: | 4.00 | ECTS: | 6.00 | ||||||
| Zinātnes nozare: | Fizika; Medicīniskā fizika | Mērķauditorija: | Ārstniecība | ||||||
| Studiju kursa vadītājs | |||||||||
| Kursa vadītājs: | Jevgenijs Proskurins | ||||||||
| Studiju kursa īstenotājs | |||||||||
| Struktūrvienība: | Fizikas katedra | ||||||||
| Struktūrvienības vadītājs: | Jevgenijs Proskurins | ||||||||
| Kontaktinformācija: | Rīga, Anniņmuižas bulvāris 26a, 1. stāvs, 147.a un b kabinets, fizika rsu[pnkts]lv, fizikarsu[pnkts]lv, +371 67061539 | ||||||||
| Studiju kursa plānojums | |||||||||
| Pilns laiks - 1. semestris | |||||||||
| Nodarbības (skaits) | 2 | Lekciju ilgums (akadēmiskās stundas) | 2 | Kopā lekciju kontaktstundas | 4 | ||||
| Nodarbības (numurs) | 12 | Nodarbību ilgums (akadēmiskās stundas) | 3 | Kopā nodarbību kontaktstundas | 36 | ||||
| Kopā kontaktstundas | 40 | ||||||||
| Nodarbības (skaits) | 2 | Lekciju ilgums (akadēmiskās stundas) | 2 | Kopā lekciju kontaktstundas | 4 | ||||
| Nodarbības (numurs) | 12 | Nodarbību ilgums (akadēmiskās stundas) | 3 | Kopā nodarbību kontaktstundas | 36 | ||||
| Kopā kontaktstundas | 40 | ||||||||
| Studiju kursa apraksts | |||||||||
| Priekšzināšanas: | Vidusskolas zināšanas matemātikā un fizikā. Valsts valodas zināšanas. | ||||||||
| Mērķis: | 1. Veicināt zināšanu apguvi par galvenajiem vispārīgās medicīniskās fizikas jautājumiem. 2. Veicināt izpratnes veidošanu par fizikas likumu nozīmi medicīnas diagnostikas aparatūras principos un slimību diagnostikā. 3. Apgūt kursā ietverto medicīniskās fizikas jautājumu (biomehānikas, asinsrites, acs optiskās sistēmas, dzirdes) uzdevumu tipus un to risināšanas metodiku. | ||||||||
| Tēmu saraksts (pilna laika studijas) | |||||||||
| Nr. | Tēma | Īstenošanas forma | Skaits | Norises vieta | |||||
| 1 | Ievads. Darba drošība fizikas laboratorijās. Matemātikas piemēri un pielietojums medicīniskajā fizikā. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 2 | Fizikālie mērījumi bioloģijā un medicīnā. Vienkārša fizikālā eksperimenta norises plānošana fizikālo procesu izpētē. Tiešie un netiešie mērījumi. Gadījuma parametri un to statistiskais sadalījums. Funkciju korelācijas. Regresijas analīze. IT pielietojums praktiskajā darbā. Praktiskais darbs: Tiešie un netiešie mērījumi. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 3 | Elastības spēks un deformācijas. Huka likums. Mehāniskais spriegums. Cietība, plastiskums, stiepjamība un trauslums. Bioloģisko audu mehāniskās īpašības (piem., kaulu, asinsvadu, zobu un tml.). Cietā ķermeņa rotācijas kustība. Sviras un savienojumi cilvēka balsta un kustības aparātā. Cilvēka ķermeņa līdzsvars un vestibulārais aparāts. Cilvēka mehāniskais darbs un jauda. Ergometrija. Praktiskais darbs: Elastības moduļa noteikšana. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 4 | Harmoniskās svārstības. Svārstu veidi: matemātiskais, atsperes, fizikālais. Svārstību raksturlielumi. Sarežģītu svārstību frekvenču spektrs. Uzspiestās svārstības un rezonanse. Periodiskie procesi cilvēka organismā. Praktiskais darbs: Mehāniskās svārstības. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 5 | Seminārs par pirmā semestra tēmu papildu jautājumiem. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 6 | Mehāniskie viļņi. Skaņa un tās fizikālie raksturlielumi. Logaritmiskās skalas. Klīnisko akustisko izmeklēšanas metožu fizikālie pamati. Akustiskie mērījumi un to pielietojums medicīnā. Akustikas metodes medicīniskajā diagnostikā. Praktiskais darbs: Audiometrija. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 7 | Ultraskaņa un infraskaņa, tās iegūšana, īpašības un izmantošana medicīnā. Triecienvilnis. Doplera efekts. Šķidruma plūsma. Hemodinamikas fizikālie jautājumi. Asinsrites modeļi. Asinsrites plūsmas ātruma noteikšana. Sirds darbs un jauda. Mākslīgās asinsrites aparāts. Ultrasonogrāfija. Praktiskais darbs: Šķidruma plūsmas ātruma noteikšana. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 8 | Šķidrumu molekulārā uzbūve. Šķidrumu virsmas īpašības. Kapilaritāte. Gāzu embolija. Praktiskais darbs: Šķidrumu virsmas spraiguma koeficienta noteikšana. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 9 | Šķidrumu un gāzu plūsma. Iekšējā berze. Normālie un anomālie šķidrumi. Praktiskais darbs: Šķidruma viskozitātes koeficienta noteikšana. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 10 | Termodinamika. Pirmais un otrais termodinamikas likums. Entropija. Praktiskais darbs: Ķermeņu atdzišanas likuma pārbaude. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 11 | Elektriskais lādiņš un elektriskais lauks. Elektriskais dipols. Elektrokardiogrāfijas fizikālie pamati. Sirds elektriskais potenciāls. Einthovena novadījumu teorija. Vektor-kardiogramma. Bioelektriskā signāla elektrodu darbības princips. Defibrilators. Praktiskais darbs: Elektrokardiogrammas mērīšanas pamatprincipi. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 12 | Kolokvijs par pirmā semestra praktisko darbu rezultātiem. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 13 | Līdzstrāvas un elektrostatiskā lauka izmantošana medicīnā. Praktiskais darbs: Elektroforēze. Jonu kustīguma noteikšana. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 14 | Bioloģisku objektu audu un orgānu elektriskās aktivitātes izmantošana diagnostikā. Neelektrisku fizikālu lielumu mērīšanas metodes. Signālpārveidotāji. Praktiskais darbs: Termoelektriskie signālpārveidotāji. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 15 | Magnētiskais lauks, tā raksturlielumi. Elektromagnētiskais lauks. Praktiskais darbs: Zemes magnētiskā lauka indukcijas horizontālās komponentes noteikšana. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 16 | Seminārs par otrā semestra tēmu papildu jautājumiem. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 17 | Staru (ģeometriskā) optika. Lēcu aberācijas, to novēršana. Gaismas interference un difrakcija. Šķiedru optika. Praktiskais darbs: Refraktometrija. Korelācijas un regresijas analīze. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 18 | Luminiscence. Inducētais starojums. Lāzerstarojuma lietojumi medicīnā. Hologrāfija, tās lietojumi. Praktiskais darbs: Lāzers un hologrāfija. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 19 | Gaismas polarizācija. Polarizētas gaismas iegūšanas metodes. Vielu optiskā aktivitāte. Praktiskais darbs: Polarimetrija. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 20 | Gaismas absorbcija un izkliede. Absorbcijas spektrālanalīze. Praktiskais darbs: Fotoelektriskā kolorimetrija. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 21 | Termiskais starojums. Kvantu mehānikas elementi. Optiskā starojuma veidošanās. Atomu un molekulu emisijas spektri. Emisijas spektrālanalīze, tās lietojumi. Praktiskais darbs: Spektrometrija. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 22 | Rentgenstarojums, tā rašanās. Bremzes un raksturīgais rentgenstarojums, to spektri. Rentgenfluorescence. Rentgenstaru izmantošana medicīnā, zinātnē un tehnikā. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 23 | Jonizējošo starojumu dozimetrija. Dozimetrijas ierīces. Kodolfizika. Atoma kodola uzbūve. Kodolreakcijas. Radioaktīvo izotopu izmantošana medicīnā. Praktiskais darbs: Elementārdaļiņu skaitītājs. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 24 | Kolokvijs par otrā semestra praktisko darbu rezultātiem. | Nodarbības | 1.00 | auditorija | |||||
| 25 | Ievads medicīniskajā fizikā. Biomehānika. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 26 | Viļņi un svārstības. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 27 | Elektrība un magnētisms. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 28 | Elektromagnētiskais starojums. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| Vērtēšana | |||||||||
| Patstāvīgais darbs: | Individuālais un pāru darbs – laboratorijas darbu izstrāde atbilstoši kursa tēmām, zinātnisko publikāciju lasīšana, izmantojot apgūtās zināšanas. Uzdevumu par asinsriti, šļirču uzbūvi, asinspārliešanu, cilvēka ķermeņa uzbūves parametru aprēķini. | ||||||||
| Vērtēšanas kritēriji: | Tiek vērtēta studējošā līdzdalība praktiskajās nodarbībās, individuālā uzdevuma izpilde seminārā un izstrādāto praktisko darbu rezultāti kolokvijā. Eksāmenā ir dažāda veida testa jautājumi. | ||||||||
| Gala pārbaudījums (pilna laika studijas): | Eksāmens (Rakstisks) | ||||||||
| Gala pārbaudījums (nepilna laika studijas): | |||||||||
| Studiju rezultāti | |||||||||
| Zināšanas: | Pēc sekmīgas studiju kursa prasību izpildes studējošie būs apguvuši zināšanas, kas ļaus: 1. Korekti lietot medicīniski fizikālos terminus. 2. Izklāstīt fizikas un matemātikas nozīmi medicīnā un slimību veidošanās procesos. 3. Aprakstīt medicīnas diagnostikā iegūstamo parametru fizikālās īpašības un iegūšanas veidus. 4. Izskaidrot kardiovaskulāro slimību diagnostikas pamatprincipus. 5. Izskaidrot asinspārliešanas un šļirču uzbūvi no fizikāli-matemātiskā viedokļa. 6. Nosaukt un novērtēt elektromagnētiskā spektra diapazonu iedarbības veidus uz cilvēka veselību. 7. Paskaidrot lāzera uzbūvi, tā darbības principus, izmantošanu medicīnā un lāzerdrošību. 8. Izskaidrot vienkāršākās medicīniskās diagnostikas aparatūras uzbūves un darbības principus. 9. Novērtēt apkārtējās pasaules fizikālo iedarbību uz cilvēka ķermeni un aizsardzības pasākumus no nevēlamas iedarbības. | ||||||||
| Prasmes: | Studiju kursa apguves rezultātā studenti: 1. Pratīs apstrādāt fizikālo mērījumu datus. 2. Pratīs lietot medicīniskajā fizikā izmantotos terminus. 3. Pratīs izmērīt un novērtēt radiācijas fona vērtības. | ||||||||
| Kompetences: | Studiju kursa apguves rezultātā studenti būs spējīgi novērtēt fizikālus (gan dabas, gan tehnoloģiskus) fenomenus, to iedarbību uz cilvēka ķermeni un pamatot to izmantošanu medicīnas diagnostikā. | ||||||||
| Bibliogrāfija | |||||||||
| Nr. | Atsauce | ||||||||
| Obligātā literatūra | |||||||||
| 1 | Davidovits P. Physics in Biology and Medicine. – London: Elsevier, 2001, pp. 303. | ||||||||
| 2 | Teibe U., Berķis U., Kalniņš I., Avota Z., Sprieslis J, Poriņš V. Laboratorijas darbi fizikā (1. semestris) - Rīga, AML, 2008., pp. 79. | ||||||||
| 3 | Teibe U., Berķis U., Kalniņš I., Avota Z., Sprieslis J, Poriņš V. Laboratorijas darbi fizikā (2. semestris) - Rīga, AML, 2007, pp. 76. | ||||||||
| Papildus literatūra | |||||||||
| 1 | Kane S.A. Introduction to physics in modern medicine. – London: Tailor&Francis, 2003, pp. 330. | ||||||||
