Orvosi biofizika. 1 Az orvostudomány és a biofizika kapcsolata. Sugárzások a medicinában. gyakorlatok. 1. félév előadásai

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Orvosi biofizika. 1 Az orvostudomány és a biofizika kapcsolata. Sugárzások a medicinában. gyakorlatok. 1. félév előadásai"

Zsófia Jónásné
7 évvel ezelőtt
Látták:

Orvosi biofizika 1. félév: 1,5 óra előadás + óra gyakorlat. félév: óra előadás + óra gyakorlat Fizika az orvostudományban SE Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet igazgató: Prof.

1 Orvosi biofizika 1. félév: 1,5 óra előadás + óra gyakorlat. félév: óra előadás + óra gyakorlat Fizika az orvostudományban SE Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet igazgató: Prof. Kellermayer Miklós tanulmányi felelős: Dr. Voszka István Bevezető. Az orvostudomány és a biofizika kapcsolata. Sugárzások a medicinában Orvosi biofizika Előadás és gyakorlat program Prefixumok, lin és log skála, ev Modellalkotás Sugárzások: osztályozás, energia,... Radiometria mennyiségei KAD Sugárforrás geometriája Sugárgyengülés (abszorpció) Spektrum Elektromágneses sugárzások tartományai Spektrum és a biológiai hatás diagnosztika röntgendiagnosztika, UH, optikai tomográfia, MRI, EKG, endoszkópia... terápia gamma-kés, fototerápia, lézersebészet, defibrillátor, vesekőzúzás... orvosi kutatások rtg-diffrakció, optikai spektroszkópia, mikroszkópok, tömegspektrometria,... életfolyamatok diffúzió, áramlások, emelők, hősugárzás, elektromos áramok, félév előadásai 1 Az orvostudomány és a biofizika kapcsolata. Sugárzások a medicinában A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske. 3 Orvosi optikai eszközök működése a geometriai optika és a hullámoptika alapján. Refraktometria (anizotrópia), endoszkópia, mikroszkópia 4 A látás optikai háttere, színlátás, színkeverés. A görbült felületek leképezése, törőerősség. Akkomodáció, látásélesség és annak korlátai 5 Anyagszerkezet, anyaghullám, atomi illetve molekuláris kölcsönhatások. Atomi erő mikroszkópia (AFM) és makroszkopikus modellje 6 Sokatomos rendszerek. Gázok, szilárdtestek, folyadékkristályok, folyadékok. A Boltzmann eloszlás 7 Fényemisszió, fényforrások, színkép. Hőmérsékleti sugárzás. Fénysugárzás anyaggal való kölcsönhatásai. Fényszóródás, fényabszorpció 8 Lumineszcencia és alkalmazása a diagnosztikában. 9 Lézerek és orvosi alkalmazásuk. A fényerősítés alapja, a lézeroszcillátor és megvalósításának feltételei 10 Atommag, radioaktivitás, magsugárzások. A magsugárzások anyaggal való kölcsönhatásai. Radioaktív izotópok, izotópos nyomjelzés technikák 11 Dozimetria, sugárvédelem. Nukleáris méréstechnika 1 A nukleáris medicina főbb problémái. A radioaktív sugárzás az orvosi gyakorlatban. 13 elfeldolgozás. A jelek osztályozása, Fourier felbontása, elektromos alapáramkörök. elátalakítás, jelszelektálás, megjelenítők gyakorlatok

yotta Y 10 4 zetta Z 10 1 exa E 10 18 peta P 10 15 tera T 10 1 3 nagyságrendenként giga G 10 9 mega M 10 6 kilo k 10 3 gyakorlatok Prefixumok hekto h 10 deka da 10 1 deci d 10-1 centi c 10 - milli m

2 yotta Y 10 4 zetta Z 10 1 exa E peta P tera T nagyságrendenként giga G 10 9 mega M 10 6 kilo k 10 3 gyakorlatok Prefixumok hekto h 10 deka da 10 1 deci d 10-1 centi c 10 - milli m 10-3 minden nagyságrendre mikro 10-6 nano n 10-9 piko p 10-1 femto f nagyságrendenként atto a zepto z 10-1 yocto y Modellalkotás föld sebessége, keringési ideje (Kepler tv-ek) tömegpont nappalok és éjszakák tömegpont merev test árapály jelensége merev test

Minden sugárzásban energia terjed energia, E [E] = (oule), néha 1 ev (elektronvolt) = 1,6 10-19 C V energia-áram= P E t [P] = W (Watt) E: a t idő alatt szállított energia energia-áram-sűrűség =

3 Minden sugárzásban energia terjed energia, E [E] = (oule), néha 1 ev (elektronvolt) = 1, C V energia-áram= P E t [P] = W (Watt) E: a t idő alatt szállított energia energia-áram-sűrűség = sűrűség = intenzitás [] = W/m P A 1 A E t A: felület (az energia terjedés irányára merőleges) 10 Kisugárzott felületi M P A W m Radiometria mennyiségei Sugárintenzitás IE A W m E Besugárzott felületi P A W m Tkv.II. Irányfüggőség/függetlenség izotróp sugárzó anizotróp sugárzó Radián, szteradián ívmérték (radián): ívhossz/sugár; teljes kör: rr térszög (szteradián): felület/sugárnégyzet; teljes térszög: 4r /r = 4 Egységnyi felület által térszögben mekkora a kisugárzott Egységnyi felületen mekkor áramlik át Tankönyv II.3. és 4.. ábra Egységnyi felületre eső, ha az minden irányból érkezhet 11 Besugárzott felületi ferdén beeső sugárzás esetén A ' A P A P ' A' P P cos A A cos cos 1

4 Felületi távolságfüggése különböző geometriáju sugárforrások esetén Z Z( t ) ) Z( t1 Z Z1 különbség = differencia, későbbi mínusz korábbi abszorpció Tankönyv II.5. ábra... sugárzások: fény, röntgen, gamma, hang, ultrahang Hogyan függ az intenzitás az abszorbens vastagságától? elegendően kicsi (infinitezimálisan kicsi) rétegvastagság x + : belépő intenzitás : az intenzitás megváltozása(<0) x : : kilépő intenzitás gyengülési törvény differenciális alakja az abszorbens (az elnyelő közeg) jellemzője (abszorpciós koefficiens, gyengítési együttható) x A függvényegyenlet megoldása: 0 e ellenőrzés: x e x e x x (levezetés: tankönyv ) e = Euler-féle szám x a függvény változási gyorsasága arányos magával a függvénnyel 15 x e? x x 0 x 0e 0e O.K. 16

5 Eloszlás sűrűségfüggvény Eloszlás sűrűségfüggvény Spektrum N h 10cm 1 h: testmagasság H: kollektív magasság N h 1 10cm H h H h H görbe alatti terület: n görbe alatti terület: H h Spektrum mint speciális eloszlás sűrűségfüggvény 17 h (cm) h (cm) 18 Az elektromágneses sugárzások tartományai c T = f Emissziós spektrum: Hogyan oszlik meg a teljes emittált energia az energiaadagok között E fotonenergia, periódusidő és frekvencia: T f c = f fotonenergia: h f A sugárzást jellemző fizikai mennyiség: intenzitás A hullámhossz használata kényelmesebb, mint a fotonenergiáé biológiai hatás (43-as feladat) eV ev? 0

Hasonló dokumentumok

Orvosi Biofizika. A tudomány küldetése A valóság minél pontosabb megismerése - a tudományos igazságok feltárása. Orvosi Biofizika

Orvosi Biofizika. A tudomány küldetése A valóság minél pontosabb megismerése - a tudományos igazságok feltárása. Orvosi Biofizika A tudomány küldetése A valóság minél pontosabb megismerése - a tudományos igazságok feltárása Orvosi Biofizika Kellermayer Miklós Jó ez? Fontos ez? Igen(!): Megközelítési módjaink: A valóság sokkal szebb,