Biofyzika

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Přednášky budou v první fázi zaměřeny zejména na fyzikální procesy spojené s prouděním krve, měření hemodynamických parametrů in vivo a vlastnosti cév a krevních kapilár. Dále budou probírány vlastnosti lidské tkáně a tělních tekutin včetně metod jejich měření. Studenti se také seznámí s problematikou měření základních fyziologických veličin. Tyto znalosti budou doplněny o základy elektrochemie, optiky a akustiky, vždy ve vztahu k lidskému tělu a biologickým systémům. V neposlední řadě se studenti seznámí s motory a pohonnými jednotkami používanými ve zdravotnictví a se zapojením a vlastnostmi zesilovačů biopotenciálů. Exkurze doplní fyzikální teorii o poznatky z reálné praxe.

Požadavky:

K zápočtu: docházka a aktivita na cvičeních,

Ke zkoušce: Znalost odpřednášené látky a absolvovaných úloh.

Osnova přednášek:

1. Hemodynamika I 29.9.2008 - Vlastnosti ideálních tekutin, Vlastnosti a složení krve, Proudění a distribuce krve, Vlastnosti srdce a cév, Náhrady srdce, krve a cév

2. Hemodynamika II 6.10.2008 - Měření krevního tlaku, Legislativa a metrologie krevního tlaku

3. Hemodynamika III 13.10.2008 - Pulsní oxymetrie, Monitory vitálních funkcí

4. Vlastnosti tkáně a její interakce s technickými prostředky 20.10.2008 - Elektromagnetické spektrum, Základní vlastnosti tkáně, Vliv elektromagnetického pole na lidskou tkáň

5. Měření teploty ve zdravotnictví 30.10.2008 - Základní jednotky a definice, Měření klasickými kapalinovými teploměry, Měření IR teploměry, záření černého tělesa, Měření teploty digitálními teploměry, Legislativa a metrologie

6. Ionizující záření 3.11.2008 - Detektory ionizujícího záření, Dozimetrie, Metrologie

7. Elektrochemie 10.11.2008 - Elektrochemický potenciál, Principy elektrod, Palivové články

8. Roztoky a tělní tekutiny I 24.11.2008 - Základní vlastnosti a definice, Měření pH, Měření vodivosti, Měření koncentrace

9. Roztoky a tělní tekutiny II 1.12.2008 - Měření glykémie, Měření viskozity

10. Optika 8.12.2008 - Základní vlastosti a definice, Mikroskopie, Měření očního tlaku, Metrologie

11. Motory používané ve zdravotnictví 15.12.2008 - Základní typy motorů a jejich vlastnosti, Příklady využití ve zdravotnictví

12. Bioimpedanční analýza tkáně 5.1.2009 - Základní vlastnosti, Princip měření

13. Akustika 12.1.2009 - Základní definice, Měřidla akustického tlaku, Audiometrie, Otoakustické emise, Kochleární neuroprotézy, Metrologie

14. Základní vlastnosti zesilovačů biopotenciálů - Základní vlastnosti ideálního a reálného OZ, Diferenciální zesilovač, CMMR

Osnova cvičení:

1. Fyzikální jednotky v medicíně, nejistota měření

2. Měření krevního tlaku

3. Ultrazvukový průtokoměr krve

4. Peristaltická pumpa

5. Kapilární hemodialyzátor

6. Kapilární oxygenátor

7. Spirometr

8. Alkoholmetr

9. Měření vizkozity kapalin

10. Oxymetr

11. Exkurze na dialyzační středisko 1

12. Exkurze na dialyzační středisko 2

13. Automatický defibrilátor

14. Vakuum v medicíně

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Narion J.B., Hornyak W.F.: Physics for Science and Engineering, Holt-Saunders Japan 1982

2. Vander A.J. and col.: Human Physiology, McGraw-Hill Company, Sydney, 1986

3. Bentley J.P.: Principles of Measurement Systems, Logman Scientific and Technical, London 1993

4. Trojan S.: Lékařská fyziologie, GRADA Avicenum, Praha 2003

5. Hrazdíra I.,Mornstein V.: Lékařská biofyzika a přístrojová technika, Neptun Brno, 2001,2004

Poznámka:

Další informace:

http://aldebaran.feld.cvut.cz/vyuka/biofyzika/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Doktorské studium, prezenční forma (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, kombinovaná forma (povinně volitelný předmět)