|
Vyučující
|
-
Růžička Ondřej, Ing. Ph.D.
-
Černý Miroslav, Ing. DiS.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky 1. - 3. Blok: "Fyzika pro výpočetní tomografii" Lineární tomografie. Výpočetní tomografie. Tomografická trubice. Distribuční funkce. Kalibrace. Signály. Zpracování dat. Dynamické rozsahy. Tomografická čísla. Interaktivní techniky. Planární projekce. Rozlišení. Kvalita rozlišení. Přesnost a predikce přesnosti nálezů. Princip Fourierovy transformace. Spirální tomografie. Princip. Trubice. Charakteristiky. Provedení. Materiál. Generátory. Metody měření dávek. Fantomy. Měření na fantomech. Celotělová modulace. Dětské hladiny dávek. Bezpečnost. 4. - 7. Blok: "Fyzika pro nukleární medicínu" Atomové jádro. Izotopy. Izotony. Izomery.Izobary. Biologický a efektivní poločas rozpadu. Lineární a kruhový urychlovače. Reaktor. Výroba radioaktivních látek. Radioaktivní rovnováha. Laboratorní instrumentace. Kalibrace. Inverzní zákon. Monitorování kontaminace. Optimalizace provozu kamer. Podmínky energetické distribuce. Mrtvé doby. Analýza pole. Podmínky kolimace. Typy kolimátorů a jejich aplikace. Kolimátorová účinnost. Klinické nuklidy a radiofarmaka. Výpočty vzorků. Kvalita. Ostatní radionuklidy. Interní a externí expozice. Radiace vysílaná pacientem. Marinelliho rovnice. MIRD rovnice. Zbytková radioaktivita. Doprava radioaktivních látek. Skladování. Legislativa. Fotonová emisní tomografie. Požadavky na zařízení. Úhlové výtěžky. Opravné korekční faktory. Filtry. Protokoly. Pozitronová emisní tomografie. Klinické podmínky aplikace.Fluoroglukoza. Biochemie FDG. Idinická aplikace. Klinické aplikace pro onkologii. Pravděpodobnosti událostí. Koincidence. PET detektory. Vizmutové krystaly. Luteciové a gadoliniové suspence Fotonový PET systém. PET detekce. Sinogramy. Protonové rozlišení. Citlivost a aplikační efekt. Kombinace PET/CT. Porovnání s ostatními metodami. Bezpečnost. 8. Blok: "Fyzika pro onkologii" Zdroje záření pro onkologické práce. Stacionární ozařovače. Vpichové ozařovače. Optimalizace energetických výtěžků. Onkologické urychlovače částic. Výpočty dávek záření. Ozařovací geometrie. Rotující a posuvné ozařovací mechanismy. Ovládací a operační pulty obsluhy. Skladování. Evidence. Archiv. 9. Blok: "Aplikace ultrazvuku v medicíně" Vlastnosti ultrazvuku. Geneze. Akustický tlak. Výkon a intenzita. Reflekce. Difrakce. Ultrazvukové emitory. Přijímače. Vyhodnocovací algoritmy. Ultrazvukové pole.Ultrazvukové zobrazení. Pulsní časování. Teorie pulsů. Prostorové rozlišení. Procesy zobrazení. Digitalizace signálů. Detekce. Klinické aplikace. Přístrojové a vyhodnocovací zařízení. Dopplerovy změny. Dopplerovská detekce. Kombinace nálezů. Optimalizace. 10. - 11. Blok: "Magnetická rezonance" Jaderný spin. Vnější magnetické pole. Larmorova frekvence. Rezonance.Relaxace. Technické provedení. Magnety.Homogenita magnetického pole. Vysokofrekvenční systém. Výpočetní systém zpracování dílčích měření. T1 a T2.Obrazové artefakty. Pulsní sekvence. Gradientní sekvence. Kontrastní látky. Bezpečnost. Cvičení 1. Základní části výpočetních tomografů. Základy konstrukčních prvků. Funkce a konstrukce Trubic. Chlazení. Životnost. Rotační a posuvné systémy. 2. Kontrastní látky. Aplikace kontrastních látek. Typy a aplikační optima. 3. Význam Fourierovy transformace. Příklady výpočtů Prozařovací optimalizace. Dávky. 4. Česká radiačně hygienická legislativa. 5. Radiofarmaka. Aplikace v medicíně. 6. Geometrie zářivého pole. Stínění. Faktory stínění. 7. Dávkové ekvivalenty. Dávková toleranční pásma. 8. Radiační hygiena a aplikace radioaktivních látek v medicíně. 9. Geometrie ozařovacích objemů a plošné průměty. Prostorová přesnost. Analýza chyb. 10. Ultrazvuk. Ukázky praktických aplikací. 11. Magnetická rezonance. Praktické aplikace v medicíně.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
- Kontaktní výuka
- 22 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 30 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vysvětlí základní principy a zákonitosti fyziky |
| Odborné dovednosti |
|---|
| provádí základní výpočty |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, |
| bc. studium: efektivně využívá různé strategie učení k získání a zpracování poznatků a informací, hledá a rozvíjí účinné postupy ve svém učení, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vysvětlí fyzikální principy výpočetní tomografie, magnetické rezonance a ultrazvuku, optického přístroje a laseru |
| vysvětlí stavbu atomového jádra |
| definuje účinky elektromagnetického záření na živý organismus |
| Odborné dovednosti |
|---|
| provádí výpočty a kreslí grafy k probraným tématům |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
Beneš, Jiří; Kymplová, Jaroslava; Vítek, František. Základy fyziky pro lékařské a zdravotnické obory : pro studium i praxi. 2015. ISBN 978-80-247-4712-5.
-
Dowsett, D.J., Kenny, P.A., Johnston, R.E. The physics of diagnostic imaging, Hodder Arnold. New York, 2006.
-
Gascha, H., Pflanz, S. Kompendium fyziky. Praha: Universum, 2017. ISBN 978-80-242-5716-7.
-
Kolářová, Hana; Kubínek, Roman. Fyzika stručně a jasně : přehled fyziky v příkladech a testových otázkách. 2017. ISBN 978-80-244-5100-8.
-
Samek, Ladislav; Černý, František. Fyzika v příkladech. Mechanika. Praha : Academia, 2014. ISBN 978-80-200-2319-3.
|