Biophysics and Biostatistics - FVP001

• Title: Biofyzika a biostatistika
• Guaranteed by: Department of Medical Biophysics (15-170)
• Faculty: Faculty of Medicine in Hradec Králové
• Actual: from 2025
• Semester: winter
• Points: 0
• E-Credits: 10
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:41/69, C+Ex [HS]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Note: deregister from the exam date if a requisite was not fulfilled
• Guarantor: prof. Ing. Jan Kremláček, Ph.D.
• Incompatibility : FG10001
• In complex pre-requisite: FVP019, FVP020, FVP021, FVP022, FVP023, FVP024, FVP025, FVP026, FVP027, FVP028, FVP029, FVP030, FVP031, FVP032, FVP085, FVP086, FVP087, FVP088, FVP089, FV037, FV10076, FV10077, FV10078, FV10079, FV10095

Annotation

English

Biophysics: biophysics of circulation, senses, ionizing and non-ionizing radiation, ultrasound, CT, MRI, word processing, spreadsheet Biostatistics: probability, descriptive statistics, experimental and theoretical distributions, hypothesis testing, regression and correlation

Last update: Kubečková Kateřina (05.09.2025)

Czech

Cílem předmětu je: - vysvětlení základních životních funkcí lidského organismu a jeho interakcí s prostředím s využitím fyzikálních zákonitostí, - popis fyzikálního principu moderních diagnostických, zobrazovacích a terapeutických metod, - popis základů lékařské informatiky a metod zpracování medicínských dat s využitím biostatistiky. Předmět vzhledem k dané hodinové dotaci pokrývá tato vybraná témata: Biofyzika: biofyzika kardiovaskulárního systému, biosignálů, smyslů, ionizujícího a neionizujícího záření, mechanického vlnění, disperzních systémů. Biofyzikální principy základních diagnostických, zobrazovacích a terapeutických metod (ekg, krevní tlak, ultrazvuk, zobrazovací metody využívající ionizující záření - skiaskopie, skiagrafie, CT a z nich odvozené modality, speciální mikroskopické metody včetně elektronové mikroskopie, MRI, laser). Bioinformatika: medicínské informační systémy a zdroje, informační technologie v medicíně, zpracování biosignálů. Biostatistika: popisná statistika, pravděpodobnost, testování hypotéz, odhady parametrů, regrese a korelace.

Last update: Kubečková Kateřina (05.09.2025)

Literature

Povinná literatura

1. Navrátil, Rosina a kol.: Medicínská biofyzika, Grada 2019
2. Hanuš a kol.: E-learning kurzy statistiky a biofyziky, http://moodle.lfhk.cuni.cz

 Doporučená literatura

1. Podzimek: Radiologická fyzika – fyzika ionizujícího záření, ČVUT Praha 2013

Last update: Kubečková Kateřina (05.09.2025)

Requirements to the exam

Zápočet

Účast na praktických cvičeních, protokoly z měřících úloh a prezentace k samostudiu, úspěšné složení písemných testů.

Zkouška

Písemná a ústní po složení zápočtu.

Studující, který předmět opakuje, musí splnit všechny požadavky pro udělení zápočtu i zkoušky. Garant předmětu může uznat úspěšně složené povinnosti z minulého studia.

Last update: Kubečková Kateřina (05.09.2025)

Syllabus

Vyučující:

• doc. RNDr. Aleš Bezrouk, Ph.D.
• doc. Ing. Josef Hanuš, CSc.
• Ing. Martin Kopeček, MEng, Ph.D.
• RNDr. David Kordek, Ph.D. et Ph.D.
• prof. Ing. Jan Kremláček, Ph.D.
• MUDr. Vladimír Mašín, Ph.D.
• Mgr. Iva Selke Krulichová, Ph.D.
• RNDr. Petr Voda, Ph.D.
• RNDr. Jiří Záhora, Ph.D.

Přednášky 

1. Úvod do biofyziky; informační systémy
2. Deskriptivní statistika
3. Pravděpodobnost
4. Testování hypotéz
5. Disperzní systémy, koncentrace, osmotický a onkotický tlak, Starlingova hypotéza
6. Oko jako optická soustava
7. Refrakční vady oka
8. Fotoreceptory
9. Srdce ako pumpa, reologie
10. Práce srdce
11. Membránový potenciál klidový a akční
12. Vztah mezi podnětem a počitkem
13. Srdeční akční potenciál 
14. Elektrokardiogram 
15. Akustika fyzikální 
16. Akustika fyziologická, audiometrie 
17. Světelná a elektronová mikroskopie 
18. Speciální mikroskopické metody 
19. Interakce ionizujícího záření
20. Biologické účinky ionizujícího záření 
21. Ochrana před ionizujícím zářením 
22. Skiaskopie a skiagrafie 
23. CT 
24. Lasery 
25. NMR 
26. Ultrazvuk

Témata samostudia

1. Endoskopie
2. Fyzikální princip a metody měření průtoku krve
3. Fyzikální princip a metody měření teploty v medicíně
4. Fyzikální princip a metody měření tlaku v medicíně
5. Kostní denzitometrie, metody a hodnocení dle WHO
6. Monitorování, telemetrie
7. Principy detekce ionizujícího záření
8. Radionuklidové zobrazovací metody (PET, SPECT, gama kamera)
9. Stavba hmoty
10. Zdroje ionizujícího záření, atomový reaktor

Praktická cvičení a semináře

1. Úvod do praktik a IS
2. Deskriptivní statistika
3. Pravděpodobnost
4. Testování hypotéz
5. Korelace a regrese
6. Jamovi statistika 1
7. Jamovi statistika 2
8. Měření 1 (měření mikroskopických objektů)
9. Seminář k T1
10. Měření 2 (měření ekg a tlaku krve)
11. Test 1
12. Měření 3
13. Seminář k T2
14. Měření 4
15. Test 2
16. Měření 5
17. Seminář k T3
18. Měření 6
19. Test 3
20. Zdroje ionizujícího záření
21. Principy detekce ionizujícího záření
22. Radionuklidové zobrazovací metody, protokoly
23. Kostní denzitometrie, zápočet

Druhy měření:

Ultrazvuk

EKG + krevní tlak

Vyšetření zraku

Vyšetření sluchu

CT

Mikroskopie

Last update: Kubečková Kateřina (05.09.2025)