Magnetyczne metody rezonansowe

obowiązkowe

w sali

Wykład obejmuje wstęp do metod rezonansowych w fizyce i medycynie przy zastosowaniem technik ESR, EPR oraz NMR.

Profil studiów: ogólnoakademcki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy, moduł 1 Wybrane problemy fizyki

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

Rok studiów/semestr: 1 rok, 2 semestr, studia II stopnia

Wymagania wstępne: student powinien posiadać wiedzę, umiejętności i rozumienie materiału określonego przez podstawę programową z fizyki i matematyki.

Liczba godzin zajęć dydaktycznych: wykład 30 godz, konwersatorium 0 godz., laboratorium 30 godz

Metody dydaktyczne: wykład, praca laboratoryjna, rozwiązywanie zadań, dyskusja, konsultacje, praca własna studenta w domu.

Punkty ECTS: 7

Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (30 godz.), udział w konwersatorium (0 godz.), udział w laboratorium (30 godz.),

praca własna (rozwiązywanie zadań, problemów) w domu (30 godz.),

przygotowanie do egzaminu pisemnego i ustnego (30 godz.).

Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającym bezpośredniego udziału nauczyciela - 3,6 ECTS; nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym - 1,2 ECTS.

Na wykładzie są omawiane następujące zagadnienia:

Wstęp. Pojęcia podstawowe w magnetyzmie.

Własności magnetyczne jądra (moment dipolowy, spin, moment magnetyczny jądra).

Precesja Larmora. Równania Blocha. Procesy relaksacyjne oddziaływań spinowych.

Podstawy zjawiska NMR (schemat układu pomiarowego, zasada działania). Detekcja oraz analiza widm NMR.

Budowa i zasada działania tomografu rezonansowego.

Detekcja sygnałów pochodzących z różnych tkanek. Zasada tworzenia obrazu NMR.

Zjawisko EPR, budowa spektrometru, czynnik Landego, anizotropia, detekcja sygnałów oraz analiza widm rezonansowych.

Zastosowania EPR w badaniach zjawisk fizycznych.

Przykłady zastosowania technik rezonansowych w fizyce oraz medycynie

Jacek W. Hennel, Jacek Klinowski, „Podstawy magnetycznego rezonansu jądrowego” Wyd. Nauk. UAM, 2000.

E. Rummeny, P. Reimer, W. Heindel, „Obrazowanie ciała metodą rezonansu magnetycznego” MediPage, 2010.

V.M. Runge „Rezonans magnetyczny w praktyce klinicznej” Urban & Partner 2007.

Jan Stankowski, Wojciech Hilczer „Wstęp do spektroskopii rezonansów magnetycznych” Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005.

1.uzyskuje wiedzę w zakresie fizycznych podstaw wybranych zjawisk rezonansu magnetycznego, w tym magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) i elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR),

2. rozumie podstawy fizyczne detekcji i przetwarzania sygnałów NMR, obrazowanie rezonansowe i interpretacja obrazów

3. rozumie i potrafi wytłumaczyć powstanie obrazu rezonansowego, zasadę działania elementów pomiarowych,

4. poszerza wiedzę na temat stosowania metodyk pomiarowych w fizyce oraz diagnostyce medycznej,

5. umie wykonywać stosowne analizy danych pomiarowych, interpretować obrazy techniki NMR oraz formułować wnioski,

6. potrafi dokonać przeglądu literaturowego oraz zasobów sieci Internet w odniesieniu do magnetycznych metod rezonansowych,

7. potrafi uruchomić oraz skonfigurować układy pomiarowe do zmierzenia podstawowych sygnałów rezonansowych odpowiadających wielkościom fizycznym,

8. umie posługiwać się komputerem oraz specjalistycznym oprogramowaniem do sterowania układem pomiarowym,

9. nabiera umiejętności pracy w zespole laboratoryjnym, przyjmując w nim rolę wykonawcy lub koordynatora eksperymentu oraz przyjmuje odpowiedzialność za efekty pracy.

Po zakończeniu kształcenia z przedmiotu odbywa się ekzamin, który weryfikuje uzyskaną wiedzę.