Παραδόσεις στο αμφιθέατρο, Διαλέξεις

Υποχρεωτική παρουσία ΜΟΝΟ στις εργαστηριακές ασκήσεις.

Γίνεται χρήση Τ.Π.Ε. στην επικοινωνία με τους φοιτητές (μέσω e-class) για την ευκολότερη διαχείριση του υλικού και της συνεννόησης  και δημιουργίας ομάδων εργασίας.

• Ερωτήσεις ανάπτυξης για την εξέταση του Μαθήματος – Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής για την εξέταση των Εργαστηριακών Ασκήσεων.
• Εργαστηριακές Εκθέσεις (Εργασίες) μετά την ολοκλήρωση κάθε Εργαστηριακής Άσκησης.

Οι φοιτητές εισάγονται στο επιστημονικό πεδίο της Ιατρικής Φυσικής μέσα από μια σειρά διαλέξεων και εργαστηριακών ασκήσεων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:

• Έχει γνώση και κατανόηση:

1. της φυσικής βάσης των κύριων λειτουργιών του ανθρωπίνου σώματος (πίεση, ενεργειακός μεταβολισμός, αιμοδυναμική, μηχανική μυών και σκελετού, ανταλλαγές αερίων, ώσμωση, κ.α.)
2. της αλληλεπίδρασης ακτινοβολίας – βιολογικού ιστού (βασικές αρχές ακτινοβολιών, ραδιενέργεια, φαινόμενα αλληλεπίδρασης, φυσική της ακτινολογίας, ακτινοθεραπείας και πυρηνικής ιατρικής, βασικές αρχές ακτινοβιολογίας)
3. των βασικών αρχών λειτουργίας ιατρικών συσκευών (απινιδωτές, μετρητές φυσιολογικών παραμέτρων, ακτινογραφικές λυχνίες, αξονικοί και μαγνητικοί τομογράφοι, γάμμα / SPECT και PET cameras, γραμμικοί επιταχυντές, κ.α.)

• Διακρίνει αδρά τις φυσικές αρχές οι οποίες υποκρύπτονται στα βιολογικά φαινόμενα.
• Χρησιμοποιεί εργαστηριακές συσκευές μέτρησης φυσιολογικών παραμέτρων ανθρωπίνου σώματος.
• παρατηρεί φαινόμενα στο εργαστήριο, να καταγράφει και να αναλύει δεδομένα
• λύνει προβλήματα και να εξάγει συμπεράσματα από δεδομένα
• κατασκευάζει γραφικές παραστάσεις από δεδομένα και εξάγει πληροφορίες από αυτές
• χειρίζεται τον βασικό εξοπλισμό εργαστηρίου Ιατρικής Φυσικής
• εργάζεται αποτελεσματικά σε μια ομάδα
• εργάζεται με ασφάλεια σε εργαστηριακό περιβάλλον και να ακολουθεί οδηγίες
• αντιλαμβάνεται τα εργαστηριακά λάθη και να αναγνωρίζει τις πηγές τους.

Γενικές Ικανότητες

Λήψη αποφάσεων.

Αυτόνομη και ομαδική εργασία.

Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον

• Εισαγωγή: Ορολογία, Σχεδιασμός Προτύπων και Μετρήσεις

1. Ορολογία
2. Σχεδιασμός Προτύπων (Modelling)
3. Ανάδραση και ομοιόσταση
4. Μετρήσεις και επαναληψιμότητα

• Ενότητα 1: Ενέργεια – Θερμότητα – Έργο και Ισχύς

1. Αλλαγές Φάσης Υλικού (τήξη, εξαέρωση)
2. Διάδοση και Μεταβίβαση Θερμότητας στην ύλη
3. Το ανθρώπινο σώμα ως θερμική μηχανή
4. Βασικός Καταβολισμός
5. Έργο και Ισχύς
6. Διάδοση και Μεταβίβαση Θερμότητος στην Βιολογία
7. Απώλεια Θερμότητος από το σώμα
8. Θερμογραφία
9. Άλλες Εφαρμογές

• Ενότητα 2: Πίεση στο Σώμα

1. Μέτρηση της πίεσης στο σώμα
2. Πίεση μέσα στο κρανίο
3. Πίεση στον οφθαλμό
4. Πίεση στο πεπτικό σύστημα
5. Πίεση (τάση) στον σκελετό
6. Πίεση στην ουροδόχο κύστη
7. Πίεση κατά την κατάδυση
8. Θεραπεία υπερβαρικού οξυγόνου

• Ενότητα 3: Ώσμωση και οι Νεφροί

1. Πως μεταφέρονται οι ουσίες στα υγρά
2. Πως μεταφέρονται οι ουσίες μέσω μεμβρανών
3. Ρύθμιση του διάμεσου (μεσοκυττάριου) υγρού
4. Οι νεφροί
5. Ο τεχνητός νεφρός

• Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Σήματα από το Σώμα

1. Το νευρικό σύστημα και ο νευρώνας
2. Ηλεκτρικά δυναμικά νευρώνων
3. Ηλεκτρικά σήματα από τους μύες – Ηλεκτρομυογράφημα
4. Ηλεκτρικά σήματα από την καρδιά – Ηλεκτροκαρδιογράφημα
5. Ηλεκτρικά σήματα από τον εγκέφαλο– Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα
6. Ηλεκτρικά σήματα από τους οφθαλμούς
7. Μαγνητικά σήματα από την καρδιά και τον εγκέφαλο
8. Τρέχουσα έρευνα για τον ηλεκτρισμό στο ανθρώπινο σώμα

• Ενότητα 5: Φυσική του Καρδιαγγειακού Συστήματος

1. Κύρια μέρη του καρδιαγγειακού συστήματος
2. Ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακος στο τριχοειδές σύστημα
3. Το έργο της καρδιάς
4. Πίεση του αίματος και η μέτρησή της
5. Η πίεση στο τοίχωμα των αγγείων (διατοιχωματική πίεση)
6. Εφαρμογή της αρχής του Bernoulli στο καρδιαγγειακό σύστημα
7. Πόσο γρήγορα ρέει το αίμα;
8. Ροή του αίματος – Στρωτή (γραμμική) και τυρβώδης (στροβιλώδης) ροή
9. Ήχοι της καρδιάς
10. Η φυσική μερικών καρδιαγγειακών παθήσεων
11. Μερικές άλλες λειτουργίες του αίματος

• Ενότητα 6: Ήχος και Ομιλία

1. Γενικές ιδιότητες των ήχων
2. Το σώμα ως τύμπανο (η επίκρουση στην ιατρική)
3. Το στηθοσκόπιο
4. Η παραγωγή του λόγου (φώνηση)

• Ενότητα 7: Φυσική του Ωτός και της Ακοής

1. Το ους και η ακοή
2. Τριχωτά κύτταρα και ανίχνευση του ήχου
3. Ευαισθησία των ώτων
4. Εξέταση της ακοής

• Ενότητα 8: Φυσική των Πνευμόνων και της Αναπνοής

1. Οι αναπνευστικοί οδοί
2. Πως αλληλεπιδρούν το αίμα και οι πνεύμονες
3. Μέτρηση του όγκου των πνευμόνων
4. Πίεση, ροή αέρα, μεταβολές του όγκου των πνευμόνων
5. Φυσική των κυψελίδων
6. Ο μηχανισμός της αναπνοής
7. Η αντίσταση των αεραγωγών
8. Το έργο κατά την αναπνοή
9. Φυσική μερικών συνηθισμένων ασθενειών του πνεύμονα

• Ενότητα 9: Φυσική των Οφθαλμών και της Όρασης

1. Περιοχές του οφθαλμού όπου γίνεται η εστίαση
2. Άλλα μέρη του οφθαλμού
3. Ο αμφιβληστροειδής – ο ανιχνευτής φωτός του οφθαλμού
4. Το κατώφλι της όρασης
5. Φαινόμενα περίθλασης στον οφθαλμό
6. Η οπτική οξύτητα
7. Οφθαλμαπάτες και συναφή φαινόμενα
8. Η ελαττωματική όραση και η διόρθωσή της
9. Έγχρωμη όραση και χρωματική εκτροπή
10. Όργανα τα οποία χρησιμοποιούνται στην οφθαλμολογία

• Ενότητα 10: Μύες και Δυνάμεις

1. Αποτέλεσμα της βαρύτητας στο σώμα
2. Δυνάμεις τριβής
3. Δυνάμεις, μύες και αρθρώσεις
4. Δυνάμεις κατά τη σύγκρουση
5. Φυσική της γνάθου

• Ενότητα 11: Φυσική του Σκελετού

1. Σύσταση του σκελετού και αντοχή των οστών
2. Λίπανση αρθρώσεων και οστών
3. Μέτρηση των οστικών αλάτων του σώματος

• Ενότητα 12: Δομή Ατόμου

1. Στοιχεία Μηχανικής – Μονάδες
2. Σωματιδιακή φύση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας
3. Το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας
4. Αρχή της αβεβαιότητας
5. Ατομικό πρότυπο Rutherford
6. Φάσματα ατόμων
7. Ατομικό πρότυπο Βohr
8. Διέγερση και ιονισμός
9. Παράμετροι του προτύπου Bohr
10. Άτομα με πολλά ηλεκτρόνια
11. Κβαντομηχανική θεώρηση του ατόμου

• Ενότητα 13: Δομή Πυρήνα, Ραδιενέργεια, Πυρηνικές Αντιδράσεις

1. Πυρηνικές δυνάμεις και Πυρηνικές ακτινοβολίες
2. Κβαντικοί αριθμοί των νουκλεονίων, spin και μαγνητική ροπή πυρήνα
3. Υπόδειγμα πυρήνα
4. Στοιχειώδη σωματίδια και δυνάμεις
5. Μηχανισμοί ραδιενεργών διασπάσεων
6. Ποσοτική σχέση ραδιενέργειας
7. Σειρές φυσικών ραδιενεργών υλικών
8. Σειρές φυσικών ραδιενεργών υλικών
9. Εφαρμογές

• Ενότητα 14:   Αλληλεπιδράσεις γ και Χ φωτονίων, φορτισμένων σωματιδίων και νετρονίων με την ύλη.

1. Αλληλεπιδράσεις γ και Χ φωτονίων με την ύλη
2. Αλληλεπιδράσεις φορτισμένων σωματιδίων με την ύλη
3. Αλληλεπιδράσεις νετρονίων – ύλης

• Ενότητα 15: Δοσιμετρία Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών

1. Πηγές και πεδία ακτινοβολιών
2. Μεταφορά ενέργειας
3. Μετατροπή Ενέργειας
4. Εναπόθεση και Απορρόφηση της Ενέργειας
5. Ηλεκτρονική Ισορροπία
6. Ανίχνευση ακτινοβολίας

• Ενότητα 16: Μέθοδοι και Όργανα Δοσιμετρίας

1. Ανιχνευτές ιοντιζουσών ακτινοβολιών με αέριο
2. Θερμιδόμετρα
3. Χημική Δοσιμετρία
4. Δοσιμετρία φωταύγειας
5. Δοσιμετρία με ανιχνευτές σπινθηρισμών
6. Δοσιμετρία θερμοφωταύγειας(TLD)
7. Δοσιμετρία με ημιαγωγούς
8. Δοσιμετρία με φιλμ
9. Δοσιμετρία με πήκτες (gel dosimetry)
10. Ανιχνευτές νετρονίων
11. Δοσίμετρα προσωπικού

• Ενότητα 17: Φυσικές Αρχές Πυρηνικής Ιατρικής

1. Όργανα μέτρησης της πυρηνικής ιατρικής
2. γ- φασματομετρία
3. Ραδιοφάρμακα
4. Βιολογική κινητική ραδιοφαρμάκων
5. Γάμμα –κάμερα
6. Τομογραφική γ-Camera και Camera PET
7. Θεραπευτικές εφαρμογές της πυρηνικής ιατρικής
8. in-vitro Πυρηνική Ιατρική

• Ενότητα 18:      Φυσικές Αρχές Ακτινοθεραπείας

1. Σκοπός της ακτινοθεραπείας
2. Μέθοδοι ακτινοθεραπείας
3. Πηγές Ακτινοθεραπείας με εξωτερικές δέσμες
4. Ακτινοβόληση με εξωτερικές δέσμες φωτονίων
5. Βασικές παράμετροι ακτινοβολήσεως με δέσμες φωτονίων
6. Παραδείγματα Ακτινοθεραπείας
7. Ειδικές θεραπείες
8. Ακτινοθεραπεία με την χρήση σωματιδίων

• Ενότητα 19: Φυσικές Αρχές Ακτινοδιαγνωστικής

1. Ακτινογραφία
2. Ψηφιακή Ακτινολογία
3. Ακτινοσκόπηση
4. Απλή Τομογραφία
5. Υπολογιστική Αξονική Τομογραφία

• Ενότητα 20: Στοιχεία Ακτινοβιολογίας

1. Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας – βιολογικής ύλης
2. Ακτινική βλάβη στο DNA
3. Ακτινοπροκλητές μεταλλάξεις
4. Ακτινοπροκλητές χρωματοσωμιακές αλλοιώσεις
5. Καμπύλες επιβιώσεως κυττάρων μετά από ακτινοβόληση
6. Πρότυπα καμπύλων επιβιώσεως
7. Παράγοντες που επιδρούν στο αποτέλεσμα της ακτινοβολήσεως
8. Ακτινοβόληση ανθρώπου
9. Εφαρμογή της Ακτινοβιολογίας στην Ακτινοθεραπεία

• Ενότητα 21: Αρχές Μαγνητική Τομογραφίας

1. Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός (NMR) και απεικόνιση (MRI)
2. Στατικά Μαγνητικά Πεδία
3. Εναλλασσόμενα Μαγνητικά Πεδία
4. Από το NMR στο MRI
5. Παλμοσειρές πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού
6. Διαδικασίες χαλάρωσης και η μέτρηση τους
7. Η εξίσωση απεικόνισης του NMR

• Ενότητα 22: Στοιχεία Ακτινοπροστασίας

1. Αρχές αιτιολογίας και Βελτιστοποίησης Ακτινοπροστασίας
2. Ποσότητες και μονάδες δοσιμετρίας στην Ακτινοπροστασία
3. Ακτινοβόληση από φυσικές πηγές
4. Ακτινοβόληση από τεχνητές πηγές
5.  Σύστημα Ακτινοπροστασίας

– Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

• Κάππας Κ & Θεοδώρου Κ, Ακτινοβολίες και Ακτινοπροστασία, Α’ και Β’ τόμος, Broken Hill Eds, 2017
• Γεωργίου Ε, Γιακουμάκης Ε, Κόττου Σ, Ντάλλες Κ, Σερέφογλου Α & Σκυλλάκου – Λουϊζη Α, Φυσική του Ανθρώπινου Σώματος, ελληνική έκδοση, εκδόσεις Παρισιάνος, Αθήνα, 2003
• Γεωργίου & συν. 2014, Γεωργίου Ε & συν, Διαγνωστικές & Θεραπευτικές εφαρμογές των ακτινοβολιών, Εκδ. Broken Hill Pub, 2014
• Γεωργούλιας Π, Στοιχεία Πυρηνικής Ιατρικής, Εκδόσεις Παν/μιο Θεσσαλίας, 2010
• Ψαρράκος Κ, Μολυβδά – Αθανασοπούλου Ε, Γκοτζαμάνη – Ψαρράκου Α & Σιούντας Α, Ιατρική Φυσική, Στοιχεία Ακτινοφυσικής και Εφαρμογές στην Ιατρική. Ακτινοβιολογία, Ακτινοπροστασία, Ψαρράκος Κ, University Studio Press, Θεσσαλονίκη

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

• Physics in Medicine and Biology
• Medical Physics
• Physica Medica
• Radiotherapy and Oncology