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 2021
• 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
• 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
• Interchangeability : FG10001, F0101032
• In complex pre-requisite: FVP019, FVP020, FVP021, FVP022, FVP023, FVP024, FVP025, FVP026, FVP027, FVP028, FVP029, FVP030, FVP031, FVP032, FV037, FV10075, FV10076, FV10077, FV10078, FV10079, FV10095

Annotation

English

Last update: Kateřina Kubečková (18.04.2024)

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

Czech

Last update: Kateřina Kubečková (18.04.2024)

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.

Requirements to the exam

Last update: Kateřina Kubečková (19.04.2024)

Zápočet

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

Zkouška

Písemná a ústní po složení zápočtu.

Syllabus

Last update: Kateřina Kubečková (18.04.2024)

Vyučující:

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

Přednášky 

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

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
2. Informační systémy
3. Deskriptivní statistika
4. Měření 1 (měření mikroskopických objektů)
5. Měření 2 (měření ekg a tlaku krve)
6. Pravděpodobnost
7. Měření 3 (refraktometrie, perimetrie, audiometrie)
8. Testování hypotéz a odhady parametrů
9. Excel – Statistika 1
10. Korelace a regrese
11. Excel – Statistika 2
12. Měření 4 (ultrazvukové zobrazování)
13. Seminář k testu 1
14. PowerPoint, Internet
15. Test 1 (biostatistika)
16. Měření 5 (princip výpočetní tomografie)
17. 1. seminář k testu 2 (biofyzika)
18. 2. seminář k testu 2
19. Protokoly
20. Test 2 (biofyzika)
21. Samostudium prezentace I
22. Samostudium prezentace II
23. Zápočet

Literature

Last update: Kateřina Kubečková (18.04.2024)

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