przewodnik po przedmiocie - Wydział Podstawowych Problemów

Zał. nr 4 do ZW 33/2012
WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI
KARTA PRZEDMIOTU
Nazwa w języku polskim
OPTYCZNA DIAGNOSTYKA MEDYCZNA
Nazwa w języku angielskim
OPTICAL METHODS IN MEDICAL
DIAGNOSTICS
Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA
Specjalność (jeśli dotyczy):
OPTYKA BIOMEDYCZNA
Stopień studiów i forma:
I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna*
Rodzaj przedmiotu:
obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany *
Kod przedmiotu
FTP002006W, FTP002095L, FTP002095S
Grupa kursów
TAK / NIE*
Wykład
Liczba godzin zajęć
zorganizowanych w Uczelni
(ZZU)
Liczba godzin całkowitego
nakładu pracy studenta
(CNPS)
Forma zaliczenia
Ćwiczenia
Laboratorium Projekt
Seminarium
15
30
15
60
60
30
Egzamin /
zaliczenie
na ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Dla grupy kursów zaznaczyć
kurs końcowy (X)
Liczba punktów ECTS
w tym liczba punktów
odpowiadająca zajęciom
o charakterze praktycznym (P)
w tym liczba punktów ECTS
odpowiadająca zajęciom
wymagającym bezpośredniego
kontaktu (BK)
2
2
1
2
1
1,5
0,6
*niepotrzebne skreślić
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH
KOMPETENCJI
Zaliczony kurs: Lasery i ich zastosowanie w medycynie
\
CELE PRZEDMIOTU
C1 Uzyskanie wiedzy z zakresu zastosowania współczesnych metod optycznych
i optoelektronicznych w diagnostyce medycznej.
C2 Nabycie podstawowych umiejętności z zakresu analizy i projektowania prostych układów do
diagnostyki medycznej.
C3 Poznanie najnowszych trendów i różnorodnych technik optycznych stosowanych w diagnostyce
medycznej.
1
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Z zakresu wiedzy:
PEK1_W01 Ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu Inżynierii
Biomedycznej dla specjalności Optyka Biomedyczna, w szczególności w zakresie
optycznej diagnostyki medycznej.
Z zakresu umiejętności:
PEK1_U01 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych
źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język
komunikacji międzynarodowej w zakresie Inżynierii Biomedycznej; potrafi i integrować
uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz
formułować i uzasadniać opinie
PEK1_U02 Potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym prezentacje ustną, dotycząca
szczegółowych zagadnień z zakresu Inżynierii Biomedycznej.
PEK1_U03 Potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty w tym pomiary i symulacje
komputerowe, potrafi interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Z zakresu kompetencji społecznych:
PEK1_K01 Potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub
innych zadania.
TREŚCI PROGRAMOWE
Wy1
Wy2
Wy3
Wy4
Wy5
Wy6
Wy7
Wy8
La1
La2
La3
La4
La5
La6
Forma zajęć - wykład
Wprowadzenie do optycznej diagnostyki medycznej. Omówienie warunków
zaliczenia przedmiotu.
Metody inwazyjne i nieinwazyjne, klasyfikacja metod diagnostycznych.
Diagnostyka mikroskopowa. Metody wizualizacji preparatów.
Metody interferometryczne, biopsja optyczna, koherentna tomografia
optyczna OCT.
Termowizja i termografia.
Diagnostyka endoskopowa: układy endoskopowe i zastosowania.
Cytometria: przepływowa (FC), laserowa skaningowa (LSC), technologia
Image Stream (IS).
Diagnostyka fotodynamiczna.
Suma godzin
Liczba godzin
Forma zajęć - laboratorium
Regulamin pracowni, zasady BHP. Przedstawienie warunków zaliczenia
kursu.
Badania efektywności fluorescencji fotouczulaczy stosowanych w
diagnostyce fotodynamicznej w zależności od ich stężenia oraz pH
rozpuszczalnika.
Badania spektroskopowe skóry ludzkiej oraz skór zwierzęcych.
Analiza zmian stanu polaryzacji światła transmitowanego przez tkanki
biologiczne.
Badania transiluminacyjne w świetle białym stawów międzypaliczkowych,
analiza zdjęć.
Obrazowanie tkanek zwierzęcych oraz skóry ludzkiej w układzie
polaryskopowym.
Liczba godzin
1
1
4
2
2
2
2
1
15
1
4
4
4
4
4
2
La7
La8
La9
Se1
Se2
Se3
Se4
Se5
Se6
Se7
Se8
Se9
Se10
Se11
Se12
Se13
Se14
Se15
Komputerowa analiza zdjęć fluorescencyjnych komórek biologicznych.
Zastosowanie lampy Wooda’a w diagnostyce fluorescencyjnej.
Zaliczenie kursu.
Suma godzin
4
4
1
30
Liczba godzin
Forma zajęć - seminarium
Wprowadzenie. Przedstawienie warunków zaliczenia kursu.
1
Diagnostyka struktur anatomicznych oka - optyczna tomografia koherentna
i metody fotoakustyczne. Transiluminacyjne metody diagnostyczne
1
(podstawy fizyczne).
Endoskopia holograficzna i holografia optyczna - podstawy fizyczne. Efekt
1
plamkowy. (podstawy fizyczne).
Wykorzystanie analizy światła rozproszonego w diagnostyce medycznej
tkanek. Wykorzystanie endoskopii optycznej w diagnostyce optycznej.
1
Optyka adaptacyjna i jej wykorzystanie w diagnostyce okulistycznej.
(podstawy fizyczne).
Wzbudzony optycznie powierzchniowy rezonans plazmonowy.
Spektroskopia indukowanego laserowo rozpadu. Metody optyczne
1
stosowane w diagnostyce mikrobiologicznej (podstawy fizyczne).
Mikroskopia konfokalna. Zastosowanie techniki pęset optycznych w celu
charakteryzacji procesów biochemicznych oraz biofizycznych
1
pojedynczych, żywych komórek. Fluorescencja dwufotonowa. (podstawy
fizyczne).
Zastosowanie znaczników fluorescencyjnych w diagnostyce
nowotworowej. Analiza stanu polaryzacji światła w diagnostyce medycznej
1
skóry. Metody fluorescencyjne w diagnostyce medycznej skóry. FLIM
(Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy. (podstawy fizyczne).
Diagnostyka struktur anatomicznych oka - optyczna tomografia koherentna
i metody fotoakustyczne. Transiluminacyjne metody diagnostyczne
1
(zastosowanie w diagnostyce medycznej).
Endoskopia holograficzna i holografia optyczna - podstawy fizyczne. Efekt
1
plamkowy. (zastosowanie w diagnostyce medycznej).
Wykorzystanie analizy światła rozproszonego w diagnostyce medycznej
tkanek. Wykorzystanie endoskopii optycznej w diagnostyce optycznej.
1
Optyka adaptacyjna i jej wykorzystanie w diagnostyce okulistycznej.
(zastosowanie w diagnostyce medycznej).
Wzbudzony optycznie powierzchniowy rezonans plazmonowy.
Spektroskopia indukowanego laserowo rozpadu. Metody optyczne
1
stosowane w diagnostyce mikrobiologicznej (zastosowanie w diagnostyce
medycznej).
Mikroskopia konfokalna. Zastosowanie techniki pęset optycznych w celu
charakteryzacji procesów biochemicznych oraz biofizycznych
1
pojedynczych, żywych komórek. Fluorescencja dwufotonowa.
(zastosowanie w diagnostyce medycznej).
Zastosowanie znaczników fluorescencyjnych w diagnostyce
nowotworowej. Analiza stanu polaryzacji światła w diagnostyce medycznej
skóry. Metody fluorescencyjne w diagnostyce medycznej skóry. FLIM
1
(Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy. (zastosowanie w diagnostyce
medycznej).
Kolokwium zaliczeniowe.
1
Omówienie wyników kolokwium. Kolokwium poprawkowe.
1
Suma godzin
15
3
N1.
N2.
N3.
N4.
N5.
N6.
STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
Wykład multimedialny.
Pisemne opracowanie sprawozdania / raportu.
Krótki sprawdzian wiedzy.
Prace doświadczalne (laboratoryjne).
Prezentacja komputerowa.
Konsultacje.
OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Oceny F – formująca
(w trakcie semestru), P –
podsumowująca (na
koniec semestru)
F1
F2
F3
Numer efektu
kształcenia
PEK1_W01
PEK1_U03
PEK1_K01
PEK1_U01
PEK1_U02
PEK1_K01
Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia
Ocena z egzaminu
Średnia ocen z raportów
Ocena z prezentacji (waga 1/3) i ocena
z kolokwium zaliczeniowego (waga 2/3)
P1 – wykład – ocena z egzaminu
P2 – laboratorium – średnia ocen z raportów (przy zachowanym limicie nieobecności
usprawiedliwionych)
P3 – seminarium – ocena z prezentacji (waga 1/3) i ocena z kolokwium zaliczeniowego (waga 2/3)
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
LITERATURA PODSTAWOWA:
[1] Litwin J.A., Gajda M., Podstawy technik mikroskopowych. Podręcznik dla studentów i lekarzy,
Wyd. Uniw. Jagiellońskiego, Kraków 2011.
[2] Podbielska H. (red.), Optyka biomedyczna: wybrane zagadnienia. Ofic. Wyda. PWr , Wrocław
2011.
[3] Theodossiadis G., Niżankowska M.H. (red.), Optyczna koherentna tomografia. Choroby siatkówki
– jaskra, Elsevier Urban&Partner, 2010.
[4] Więcek B., De Mey G., Termowizja w podczerwieni. Podstawy i zastosowania, PAK, Warszawa
2011.
LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA:
[1] Tuan Vo-Dinh (ed.), Biomedical photonics handbook, CRC Press, 2003.
[2] Wybrane artykuły z czasopism Biomedical Optics, Medical Lasers Applications, Engineering in
Medicine and Biology Magazine, IEEE.
OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
Agnieszka Ulatowska-Jarża
agnieszka.ulatowska-jarż[email protected]
Igor Buzalewicz
[email protected]
4
MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU
Optyczna diagnostyka medyczna
Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna
I SPECJALNOŚCI Optyka Biomedyczna
Przedmiotowy Odniesienie przedmiotowego efektu do
Cele
Treści
Numer narzędzia
efekt
efektów kształcenia zdefiniowanych
przedmiotu*** programowe*** dydaktycznego***
kształcenia
dla kierunku studiów i specjalności
(o ile dotyczy)**
PEK1_W01
K1IBM_W09_S3OBI
C1, C3
Wy1 – Wy8
N1, N6
(wiedza)
PEK1_U01
K1IBM_U01
C1, C2
Se1 – Se15
N3, N5, N6
(umiejętności)
PEK1_U02
K1IBM_U04
C2
Se1 – Se15
N5, N6
PEK1_U03
K1IBM_U08
C2
La1 – La9
N2, N3, N4, N6
PEK1_K01
(kompetencje)
K1IBM_K04
C2, C3
La1 – La9
N2, N3, N4, N6
** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia
*** - z tabeli powyżej
5