Fizyka w medycynie I

obowiązkowe

Student powinien posiadać podstawową wiedzę z mechaniki punktu materialnego, bryły sztywnej, termodynamiki. Wymagana jest znajomość praw elektrodynamiki klasycznej oraz wiedza na temat rozchodzenia się fal elektromagnetycznych i optyki. Student powinien mieć podstawowe przygotowanie matematyczne i rozumieć rachunek różniczkowy i całkowy.

w sali

Wykład dotyczy zagadnień fizycznych, które mają znaczenie w opisie funkcjonowania organizmu człowieka oraz w metodach diagnostyki i leczenia. Na wykładzie poruszane są zagadnienia mechaniki ciała człowieka, zagadnienia przepływów w układzie krwionośnym człowieka a także zagadnienia dyfuzji w płynach ustrojowych. Analizowane są zagadnienia elektrycznych impulsów w układzie nerwowym oraz elektrycznej aktywności serca. Omawiane jest również zagadnienie modelowania procesów biologicznych.

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy (Moduł5: Zastosowania fizyki w medycynie)

Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne

Rok studiów/semestr: 3 rok/5 semestr

Wymagania wstępne: Przed rozpoczęciem zajęć student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu matematyki i fizyki. Student powinien potrafić przekształcać wzory matematyczne.

Liczba godzin zajęć dydaktycznych: Wykład - 30 godz,

Metody dydaktyczne: wykład, dyskusja, konsultacje, praca własna studenta w domu

Punkty ECTS: 2

Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (30 godz.), udział w konsultacjach (15 godz.), praca własna w domu i przygotowanie się do zaliczeń/egzaminu (30 godz.).

Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającym bezpośredniego udziału nauczyciela - 1.8 ECTS;

Zakres tematów:

1) Mechanika układu ruchowego człowieka

2) Mikroskopowa struktura materii i mechanika ośrodków ciągłych

3) Mechanika płynów

4) Termodynamika i transport na poziomie komórkowym

5) Potencjał komórkowy, elektromagnetyczne zjawiska w ciele człowieka

6) Optyka i jej zastosowania w medycynie

7) Matematyczne modelowanie procesów i analiza danych

Zagadnienia na konwersatorium:

Statyka i rozkład sił w ciele człowieka

Mechanika ośrodków ciągłych

Elementy termodynamiki

Literatura zalecana:

1) Russell K. Hobbie i Bradley J. Roth, Intermediate Physics for Medicine and Biology, Springer 2007

2) Andrzej K. Wróblewski i inni, Encyklopedia Fizyki Współczesnej, PWN 1983

3) red. Grzegorz Pawlicki i inni, Fizyka medyczna tom 9 ; Polska Akademia Nauk, Warszawa : Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2002

Literatura dodatkowa:

1) Jay Newman, Physics of the life sciences, New York : Springer, 2008

2) Irving P. Herman, Physics of the human body, Berlin : Springer-Verlag, 2007

3) Kayvan Najarian and Robert Splinter, Biomedical signal and image processing, Boca Raton : CRC : Taylor & Francis, 2012

4) Joseph John Bevelacqua, Contemporary health physics : problems and solutions, Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA, 2009

5) Krzysztof Iniewski, Medical Imaginining, New Jersey : A |John |Wiley & Sons, Inc.,|Publication, 2009

1) ma wiedzę w zakresie podstawowych pojęć i formalizmu mechaniki klasycznej, praw mechaniki oraz teoretycznych modeli wybranych układów mechanicznych, rozumie fundamentalny charakter praw Newtona (K_W08)

2) ma wiedzę w zakresie podstawowych pojęć, zjawisk i formalizmu termodynamiki, praw termodynamiki oraz teoretycznych modeli wybranych układów termodynamicznych (K_W12)

3) zna i rozumie podstawowe pojęcia oraz wybrane zjawiska dotyczące elektryczności i magnetyzmu - rozumie treść równań Maxwella (K_W10)

4) ma wiedzę umożliwiającą modelowanie i symulacje wybranych zjawisk fizycznych oraz właściwości fizycznych ciał w zakresie przewidzianym programem specjalności (K_W36)

Zaliczenie konwersatorium na podstawie kolokwium.

Egzamin ustny na podstawie ustalonej listy pytań.