7M05305 Медицинская физика в ГУ им. Шакарима

Данный курс изучает категории ядерных материалов (ЯМ) и требования, предъявляемые к точности и кратности проведения измерений. Рассматриваются баланс ЯМ и уравнение баланса. Приведены учетные и подтверждающие измерения ЯМ, неразрушающие методы анализа ЯМ и калибровка измерительной системы. Обсуждается определение в образцах содержания ЯМ посредством измерения их собственных гамма-излучений и гамма-спектрометрических измерений. Даются основы теории переноса излучений и многократного рассеяния.

В данном курсе показаны особенности важнейших информационных технологий, применяемых при осуществлении всего спектра деятельности медицинского физика. Приведено описание международных стандартов IEC, DICOM, IHE. Изучаются компьютерная система регистрации и верификации получаемых экспериментальных и аналитических данных. Дается классификация математических моделей, свойственных для ядерной медицины и необходимых прикладных программ обработки данных. Рассматривается взаимодействие RIS/HIS систем с PACS системой.

Овладение общекультурными, профессиональными и специальными компетенциями для осуществления профессиональной деятельности, предполагающее обучение навыкам чтения оригинальной литературы в определенной отрасли знаний на иностранном языке, развитие навыков устной речи в монологической и диалогической форме по специальности, развитие навыков письменной научной речи в рамках области научного исследования магистранта, а также ознакомление с формами и видами международного сотрудничества в научной сфере.

В данном курсе рассматривается радионуклидная (радиоизотопная) диагностика. Изучается IN VIVO дозиметрия, как часть программы обеспечения качества радиотерапии. Приводятся методы IN VIVO дозиметрии, характеристики детекторов ионизирующего излучения и калибровка. Дается оценка доз облучения и расчётная система планирования доз. Проводится сравнение данных инструментальной дозиметрии и расчётных данных с уточнением значений поглощенной дозы с помощью расчетов и прямой дозиметрии.

В данном курсе рассматриваются основные принципы и способы радиационной защиты от основных форм излучений. Изучается физика и химии радиационной биологии. Обсуждаются биологические эффекты ионизирующих и неионизирующих излучений на клеточном и тканевом уровнях. Приводятся величины и единицы измерения, используемые в радиационной защите. Рассматриваются медико-физические проблемы радиационной защиты в клинических условиях и решение основных проблем радиационной безопасности.

В курсе подробно рассказано о методологическом обеспечении научно-исследовательской деятельности. Показана роль функциональной структуры научно-исследовательской деятельности. Проанализировано эмпирическое и теоретическое мышление в научном познании. Сформулированы и обоснованы подтверждения и опровержения теоретических схем. Обобщены функциональные особенности экспериментального моделирования. Дано объяснение роста научного знания. Показана важность функционально-процессуальных характеристик гипотез и их научной новизны.

В данном курсе рассматриваются кинетика и термодинамика биологических процессов. Дается специфика и свойства биополимеров и материалов. Разбирается биофизика мембранных и фитобиологических процессов. Рассматриваются вопросы биоэнергетики и электродинамики, а также основные физические свойства биологических материалов организма человека. Изучается биомеханика и физика органов человека, реологические свойства жидкостей и основные физические методы анализа, применяемые при диагностике.

Данный курс рассматривает роль системы автоматизации измерений в медицине на современном этапе. Изучаются основные положения теории автоматического управления. Приводится описание и принцип построения автоматизированных систем измерения. Выделены основные направления автоматизации, полная и частичная автоматизация. Рассмотрена автоматизация диагностических процедур, а также средства автоматизации для измерения, регистрации и запоминания биоэлектрических, биохимических, биомагнитных, радиационных сигналов.

Содержание курса направлено на освоение подходов и направлений психологии управления, психологических законов управления, особенностей планирования и решения управленческих задач. Обучающиеся ознакомятся с психологическими методами урегулирования конфликтных ситуаций, овладеют способами мотивирования труда, приемами использования эффективных стилей управления. Будут сформированы навыки анализа психологических причин, лежащих в основе снижения эффективности процесса управления.

Дисциплина направлена на изучение культуры научного мышления, формирует аналитические возможности и навыки исследовательской деятельности, предоставляет теоретические и практические знания, необходимые будущему ученому. Исследует историческую эволюцию наук и философские перспективы, которые они формируют. Описываются истоки современной науки, ее общественные и институциональные связи. Рассматриваются общефилософские вопросы, связанные с мысленными экспериментами, подтверждением и опровержением теорий, происхождением и применением количественных и высококачественных методов исследований.

Курс посвящен вопросам организации и планирования научных исследований. Изложены методологические основы научного познания и творчества. Освещены выбор направления научного исследования и разработка этапов научно-исследовательской работы. Рассмотрены требования к поиску, накоплению и обработке научной информации. Описаны принципы теоретических и экспериментальных исследований. Разобрано моделирования в научном и техническом творчестве. Обобщены методы обработки результатов экспериментальных исследований. Сформулированы требования по оформлению результатов научной работы.

Курс направлен на изучение основных направлений, принципов и закономерностей высшего образования. В ходе изучения курса будут рассмотрены базовые понятия современной педагогики, концепции и теории обучения и воспитания, дидактика высшей школы. Магистрант овладеет навыками проектирования организации образовательного процесса, приемами индивидуальной и групповой рефлексии, смогут грамотно формулировать педагогические цели, применять образовательные технологии в учебном процессе, конструировать рабочие программы дисциплин.

Данный курс посвящен цифровым изображениям, применяемых в медицине. В нем рассматривается качество изображений и базовые операции с изображениями. Приводится классификация и отличительная особенность медицинских изображений. Дается анализ медицинских изображений и верификация алгоритмов анализа. Рассматриваются особенности визуализации для диагностики и терапии. Приводится математическое моделирование как метод анализа биологических процессов. Рассматривается аппроксимация типичных биологических сигналов и анализ биологических шумов.

Данный курс охватывает основные понятия и классификацию изотопов, область применения изотопов. Рассматриваются свойства изотопов и изотопные эффекты. Даются характеристики радионуклидной продукции: радионуклидная чистота, радиохимическая чистота, удельная активность. Изучаются основные методы анализа изотопов и современные методы получения изотопов. Обсуждаются требования, предъявляемые к изотопам и методы получения радиоактивных изотопов для ядерной медицины. Приводятся требования безопасности при проведении работ.

В данном курсе рассматривается история создания МРТ и принципы магнитного резонанса. Приводятся виды магнитных резонансов и области их применения. Дается представление о спин-решеточной и спин-спиновой релаксации. Рассматривается понятие самодиффузии и способ ее измерения методом градиентного ЯМР. Рассматриваются способы получения изображения в магнитно-резонансном исследовании. Дается квантовомеханическое описание явления магнитного резонанса и природа анизотропии спектров.

В данной дисциплине рассматриваются рентгеновские лучи и получение изображений. Приводятся принципы работы компьютерной рентгеновской томографии и цифровой ангиографии. Приводятся особенности использования ультразвука для визуализации и получения изображений с помощью радиоизотопов. рассматриваются МР- и ЭПР-томографии. Освещаются вопросы использования инфракрасного излучения для получения изображений и визуализации по распределению электрического импеданса. Дается анализ различных методов визуализации.

Данный курс рассматривает введение в физику ультразвука. Приводится математическое моделирование и применение биомедицинского ультразвука, применяемого как для диагностики, так и для терапии. Охватывается физика и математическая теория распространения волн, генерации и обнаружения ультразвука, формирования изображений, терапевтических механизмов, и заканчивается кратким введением в новые идеи, которые могут играть значительную роль в будущем медицины.

Данный курс охватывает математику, физику и инструментарий нескольких современных методов формирования медицинских изображений. Рассматривается применяемая теория линейных систем и соответствующих принципов физики. Подробно изучаются методы диагностики, включающие рентгенографию (пленочная и цифровая), компьютерную томографию, ультразвук, позитронную эмиссионную томографию, однофотонную эмиссионную компьютерную томографию, ядерно-магнитно-резонансную томографию и оптическую визуализацию. Дается оценка эффективности и точности физических методов диагностики.

В ходе данного курса описываются физические методы широко применяемые в биологии, исследованиях, медицинской диагностике и терапии. Приводится классификация и анализ физических методов и явлений, применяемых для исследований в биологии и медицине. Подробно показана физическая сущность таких методов как магниторезонансная томография, позитронная эмиссионная томография, лазерная терапия, фототерапия и др. Рассмотрены особенности применения данных методов, их преимущества и недостатки.

Данный курс посвящен вопросам использования ядерной физики в диагностике органов человека и применению регистрирующей аппаратуры. Рассматривается история развития ядерной медицины, свойства атомных ядер и радиоактивные превращения ядер. Дается понятие радиоактивности, дозиметрии. Рассматривается применение радиоактивных излучений для диагностики и лучевой терапии. Приводится степень воздействия ионизирующего излучения. Разбирается магнитно-резонансная, компьютерная томография и производство радиофармпрепаратов.

Данная дисциплина посвящена обсуждению нетривиальных и интересных физических проблем современной физики. Рассматривается классическая механика материальной точки и принцип относительности в классической физике и релятивистской физике. Рассматривается термодинамика идеальных и термодинамика реальных газов, статистические методы, используемые в физике. Обсуждаются некоторые макроскопические квантовые эффекты и высокотемпературная сверхпроводимость. Приводятся основы атомной физики, квантовой механики и элементы мезоскопической физики.

Данный курс охватывает изучение основных методов радиационной визуализации. Рассматривается рентгенография, детекторы, маммография и рентгеноскопия. Изучается компьютерная томография, двухэнергетическая компьютерная томография и томосинтез. Рассматривается интервенционная радиология и двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия. Приводится расчет дозы и условия оптимизации системы для пациента. Охватывается двойная и мультимодальная визуализация. Анализируется и оценивается управление качеством диагностической и интервенционной радиологии.

В данном курсе изучается анатомия и физиология человека как наука. Представлено учение о костях, их соединениях и мышцах. Рассматривается пищеварительная система, дыхательная система и кровеносная система. Идет разбор центральной нервной системы и вегетативной нервной системы. Дается общая физиология центральной нервной системы, физиология нейромоторного аппарата, сенсорных систем, высшей нервной деятельности, эндокринной системы, крови, сердечно-сосудистой системы, дыхания и пищеварения.

В данной дисциплине рассматривается поле ионизирующего излучения и доза излучения. Даются физические основы дозиметрии фотонного излучения. Изучаются конструктивная особенность и принцип действия ионизационных и полупроводниковых дозиметрических детекторов, а также другие методы дозиметрии. Рассматриваются вопросы дозиметрии заряженных и незаряженных частиц и дозиметрии инкорпорированных радионуклидов. Приводятся основные способы защиты от ионизирующих излучений в медицине.

В данном курсе рассматриваются основные понятия в области физики и техники ускорителей. Приводится классификация и типы ускорителей. Даются общие сведения об ускорении заряженных частиц. Рассматриваются принцип действия и конструктивные особенности ускорителей прямого действия, линейного индукционного ускорителя и циклических ускорителей. Рассматриваются накопители и метод встречных пучков. Рассматриваются основные вопросы эксплуатации и обслуживания ускорителей.

Данный курс изучает фундаментальные физические принципы, лежащие в основе технологии протонной терапии. Рассмотрены физические основы взаимодействия протонного пучка с веществом и биологическим материалом. Представлен сравнительный анализ различных частиц в лучевой терапии. Показаны особенности корпускулярной терапии в зависимости от расположения и размера опухоли. Рассмотрено устройство и принцип действия основного оборудования, задействованного в протонной терапии.

В изучаемом курсе рассматриваются общие и частные вопросы лучевой диагностики и радиологии. Рассматриваются физико-технические и биологическое основы лучевой терапии и работы отделения лучевой терапии. Приводятся источники ионизирующих излучений, средства радиационной защиты и клиническая дозиметрия. Приводятся показания и противопоказания к лучевой терапии, методы и планирование лучевой терапии, а также лучевые реакции и повреждения.

В ходе данного курса описываются физическая сущность радиоактивного излучения и его классификация. Даются характеристики атомных ядер и виды радиационного распада. Приводятся механизм ядерных реакций и ядерного синтеза. Показано взаимодействие различных видов ионизирующего излучения с веществом, особенности каждого вида излучения и способы защиты от него. Наряду с этим изучаются ключевые понятия дозиметрии, методы измерения и расчета доз излучения.

Данный курс рассматривает особенности применения криогенных технологий в медицинской физике. Показаны история развития применения криофизики в медицине и фундаментальные основы получения криогенных температур и криогенных веществ. Рассмотрены виды криогенного оборудования, их конструктивная особенность и область применения в медицине. Приведены физические закономерности изменения свойств веществ под их воздействием. Изучен основной спектр применения систем криогенной консервации и криомедицинского инструмента.

В данном курсе дается представление и описание линейных ускорителей традиционного исполнения, для спирального облучения, системы «VERO» и кибернож. Приводятся методы и оценка лучевой терапии. Рассматривается принцип контроля качества работы ускорителей. Дается оценка видам независимой комплексной проверки расчета и доставки дозового распределения и положения пациента во время облучения. Рассмотрены вопросы эксплуатации линейных ускорителей.

В данном курсе изучаются меры по снижению опасности биологического воздействия ионизирующих излучений. Рассматриваются выбор технических средств защиты, создание защитных ограждений для снижения дозы облучения до допустимых значений и учет при выборе защитных сооружений: спектрального состава, интенсивности излучения; расстояния от источника и время пребывания под воздействием излучений. Обсуждается нормативно-правовая база в области проектирования защитных сооружений.

Данная дисциплина рассматривает особенности всего жизненного цикла оборудования и приборов, применяемых в медицинской физике. Изучены физические процессы, на которых основан принцип действия медицинских приборов. Показаны этапы проектирования, производства, наладки, эксплуатации, а также особенности утилизации такого оборудования. Рассмотрены вопросы теории надежности и управления качеством в области медицинского оборудования. Даны основы патентоведения и промышленной экологии.

Данный курс охватывает основы ядерной и атомной физики. Рассматривается атомная и ядерная структура вещества, когерентное и некогерентное рассеяние на атомах, фотоэлектрический эффект и характерные рентгеновские лучи. Подробно дается радиоактивный распад и анализируется взаимодействие ионизирующего и неионизирующего излучения с веществом. Приводятся основные методы обнаружения радиации их преимущества и недостатки. Раскрывается понятие и назначение дозиметрии.

Данный курс рассматривает принципы и методы лучевой терапии и связанные с ней оборудование и приборы. В курсе подробно изучаются медицинские линейные ускорители. Даются основы распределения доз радиотерапии. Обсуждается и анализируется направления и принцип действия, преимущества и недостатки конформной радиотерапии, протонной терапии и брахитерапии. Даются основные направления в планировании лечения. Рассматривается радиобиология и система обеспечения качества.

Этот курс рассматривает основные подходы и обоснование, фундаментальные принципы и методы применения лучевой терапии для лечения широкого спектра заболеваний человека. Изучаются основные методы облучения, включая фотонную терапию, электронную и протонную терапию, а также брахитерапию. Рассматривается клинический процесс лечения и методы расчета дозы для пациента. Обсуждается роль медицинского физика в клиниках и центрах радиационной онкологии.

Применять основополагающие научные, педагогические, управленческие, коммуникативные знания и умения в профессиональной деятельности.

Организовывать систему радиационной безопасности и защиты от облучения пациентов и персонала.

Оперировать информацией в области современных ионизирующих медицинских систем и исследовательской деятельности.

Разрабатывать процедуры по контролю качества аппаратов лучевой терапии и систем планирования лучевого лечения.

Оперировать фундаментальными понятиями современной физики в области методов визуализации и ядерно-физических методов диагностики и терапии.

Организовать бесперебойную работу основного и вспомогательного медицинского оборудования для проведения клинических исследований в области физиологии человека.

Оценивать эффективность методов измерения и обработки данных в практической и исследовательской деятельности.

Оценивать влияние физических методов диагностики и терапии на человеческий организм.

Анализировать полученную информацию от современного медицинского и технического оборудования.

Формировать стратегию и структуру организации научных исследований в вопросах измерения ионизирующего излучения и математических методов анализа для медико-биологических исследований.