Κωδικός
Φ-262
Επίπεδο
Προπτυχιακό
Κατηγορία
Γ
Διδάσκων
Μ. Τζιράκη
ECTS
6
Ώρες
4
Εξάμηνο
Χειμερινό
Ανοικτό
Όχι
Προσφέρεται
Όχι
Ιστοσελίδα Διδάσκοντα
Σκοπός Μαθήματος
Το µάθηµα είναι εισαγωγικό στην Ιατρική Φυσική και αποσκοπεί στην εξοικείωση του φοιτητή µε τις εφαρµογές της φυσικής στον τοµέα της υγείας. Το µεγαλύτερο µέρος του µαθήµατος αφιερώνεται στην µελέτη των αλληλεπιδράσεων των ιοντιζουσών και µη ιοντιζουσών ακτινοβολιών µε την ύλη. Το παραπάνω αποτελεί προϋπόθεση στην κατανόηση των αρχών που διέπουν την λειτουργία των συγχρόνων διαγνωστικών τεχνικών, οι οποίες µελετώνται εισαγωγικά. Εποµένως συνιστάται στους φοιτητές 3ου ή 4ου έτους που έχουν παρακολουθήσει επιτυχώς τα µαθήµατα Φ-101, Φ-102 και Φ-201.
Πρόγραμμα
Δευτέρα, 17:00-19:00, Αίθουσα 3
Πέμπτη, 18:00-20:00, Αίθουσα 3
Πέμπτη, 18:00-20:00, Αίθουσα 3
Διδακτέα Ύλη
Ιοντίζουσες ακτινοβολίες
1. Δοµή της ύλης Το άτοµο, στερεά, υπεραγωγιµότητα, ο πυρήνας, πυρηνική σύντηξη και σχάση, πυρηνικό σπίν και µαγνητικές ροπές
2. Ραδιενεργές διασπάσεις. Πυρηνική σταθερότητα και διάσπαση, διάσπαση α και β, ισοµερής µεταβάσεις, εξισώσεις διάσπασης και ηµίσεια ζωή.
3. Αλληλεπιδράσεις ιοντιζουσών ακτινοβολιών µε την ύλη. Χαρακτηριστικά των αλληλεπιδράσεων. Φωτοηλεκτρικό φαινόµενο, Σκεδάσεις Compton, Rαyleigh, Δίδυµος γένεση. Αλληλεπιδράσεις e, αλληλεπιδράσεις βαρέων φορτισµένων σωµατιδίων, αλληλεπιδράσεις νετρονίων. Ακτινοβολία Χ και γ.
4. Παραγωγή ακτινών Χ. Συµβατικός σωλήνας ακτινών Χ., Φάσµατα εκποµπής και φιλτράρισµα.
5. Ανιχνευτές ακτινοβολίας. Θάλαµος ιονισµού, αναλογικοί µετρητές, Geiger-Muller, ανιχνευτές στερεού και υγρού σπινθηρισµού, ηµιαγώγιµοι ανιχνευτές
6. Ποιότητα και Ποσότητα ακτινοβολίας. Παραδοσιακές µονάδες και διεθνή πρότυπα. Εκποµπή ραδιενέργειας. Μονάδες ακτινοβολούµενης δόσης , µέτρηση δόσεως ακτινοβολίας.
7. Ακτινοδιάγνωση Ακτινοσκόπηση. Υπολογιστική τοµογραφία (CT) Αρχές λειτουργίας, µέθοδοι σάρωσης, δοσηµετρία, ποιοτικός έλεγχος.
8. Όργανα για πυρηνική απεικόνιση.Tοµογραφία Εκποµπής Ποζιτρονίων (PET)
Μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες.
1. Κύµατα υπερήχων. Κυµατική κίνηση, διάδοση του ήχου. Χαρακτηριστικά ήχων, ένταση, ταχύτητα, σύνθετη αντίσταση, συντελεστές εξασθένισης και απορρόφησης. Ανάκλαση σκέδαση και απορρόφηση υπερήχων. Όργανα υπερήχων, Το φαινόµενο Doppler.
2. Αρχές ιατρικού NMR και απεικόνιση µαγνητικού συντονισµού MRI. Αλληλεπίδραση του πυρήνα µε στατικά µαγνητικά πεδία. Περιστροφή και µετάπτωση.. Κβαντοµηχανική ερµηνεία, µεταπτώσεις Τ1 και Τ2. Χρόνοι Τ1 και Τ2 σε βιολογικά υλικά. Όργανα µαγνητικού συντονισµού.
3. Οπτικές µέθοδοι ιατρικής απεικόνισης. Ανθρώπινη όραση. Αλληλεπίδραση φωτός µε ιστό, οπτικές ιδιότητες ιστού, φωτο-αποδόµηση, φωτοχήµικα, και φωτοακουστικά φαινόµενα. Optical Coherence Tommography (OCT), Μικροσκοπία.
1. Δοµή της ύλης Το άτοµο, στερεά, υπεραγωγιµότητα, ο πυρήνας, πυρηνική σύντηξη και σχάση, πυρηνικό σπίν και µαγνητικές ροπές
2. Ραδιενεργές διασπάσεις. Πυρηνική σταθερότητα και διάσπαση, διάσπαση α και β, ισοµερής µεταβάσεις, εξισώσεις διάσπασης και ηµίσεια ζωή.
3. Αλληλεπιδράσεις ιοντιζουσών ακτινοβολιών µε την ύλη. Χαρακτηριστικά των αλληλεπιδράσεων. Φωτοηλεκτρικό φαινόµενο, Σκεδάσεις Compton, Rαyleigh, Δίδυµος γένεση. Αλληλεπιδράσεις e, αλληλεπιδράσεις βαρέων φορτισµένων σωµατιδίων, αλληλεπιδράσεις νετρονίων. Ακτινοβολία Χ και γ.
4. Παραγωγή ακτινών Χ. Συµβατικός σωλήνας ακτινών Χ., Φάσµατα εκποµπής και φιλτράρισµα.
5. Ανιχνευτές ακτινοβολίας. Θάλαµος ιονισµού, αναλογικοί µετρητές, Geiger-Muller, ανιχνευτές στερεού και υγρού σπινθηρισµού, ηµιαγώγιµοι ανιχνευτές
6. Ποιότητα και Ποσότητα ακτινοβολίας. Παραδοσιακές µονάδες και διεθνή πρότυπα. Εκποµπή ραδιενέργειας. Μονάδες ακτινοβολούµενης δόσης , µέτρηση δόσεως ακτινοβολίας.
7. Ακτινοδιάγνωση Ακτινοσκόπηση. Υπολογιστική τοµογραφία (CT) Αρχές λειτουργίας, µέθοδοι σάρωσης, δοσηµετρία, ποιοτικός έλεγχος.
8. Όργανα για πυρηνική απεικόνιση.Tοµογραφία Εκποµπής Ποζιτρονίων (PET)
Μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες.
1. Κύµατα υπερήχων. Κυµατική κίνηση, διάδοση του ήχου. Χαρακτηριστικά ήχων, ένταση, ταχύτητα, σύνθετη αντίσταση, συντελεστές εξασθένισης και απορρόφησης. Ανάκλαση σκέδαση και απορρόφηση υπερήχων. Όργανα υπερήχων, Το φαινόµενο Doppler.
2. Αρχές ιατρικού NMR και απεικόνιση µαγνητικού συντονισµού MRI. Αλληλεπίδραση του πυρήνα µε στατικά µαγνητικά πεδία. Περιστροφή και µετάπτωση.. Κβαντοµηχανική ερµηνεία, µεταπτώσεις Τ1 και Τ2. Χρόνοι Τ1 και Τ2 σε βιολογικά υλικά. Όργανα µαγνητικού συντονισµού.
3. Οπτικές µέθοδοι ιατρικής απεικόνισης. Ανθρώπινη όραση. Αλληλεπίδραση φωτός µε ιστό, οπτικές ιδιότητες ιστού, φωτο-αποδόµηση, φωτοχήµικα, και φωτοακουστικά φαινόµενα. Optical Coherence Tommography (OCT), Μικροσκοπία.
Βιβλιογραφία
«Ιατρική Φυσική» – Κ.Ψαρράκος (Τόµοι Ι & ΙΙ)
«The Physics of Medical Imaging» - S Webb
«Τhe Physics of Radiology» – H.Ε. Johns and J.R Cunningham
«Introduction to radiobiological Physics and radiation Dosimetry»- F.H. Attix
«The Physics of Medical Imaging» - S Webb
«Τhe Physics of Radiology» – H.Ε. Johns and J.R Cunningham
«Introduction to radiobiological Physics and radiation Dosimetry»- F.H. Attix
