WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI Zał. nr do ZW 33/0 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 FTP00006W, FTP00095L, FTP00095S Grupa kursów TAK / NIE* zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium 5 30 5 60 60 30 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),5 0,6 *niepotrzebne skreślić WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI Zaliczony kurs: Lasery i ich zastosowanie w medycynie \ CELE PRZEDMIOTU C Uzyskanie wiedzy z zakresu zastosowania współczesnych metod optycznych i optoelektronicznych w diagnostyce medycznej. C 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.
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W0 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: PEK_U0 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 PEK_U0 Potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym prezentacje ustną, dotycząca szczegółowych zagadnień z zakresu Inżynierii Biomedycznej. PEK_U03 Potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty w tym pomiary i symulacje komputerowe, potrafi interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski Z zakresu kompetencji społecznych: PEK_K0 Potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Wy Wprowadzenie do optycznej diagnostyki medycznej. Omówienie warunków zaliczenia przedmiotu. Wy Metody inwazyjne i nieinwazyjne, klasyfikacja metod diagnostycznych. Wy3 Diagnostyka mikroskopowa. Metody wizualizacji preparatów. Wy Metody interferometryczne, biopsja optyczna, koherentna tomografia optyczna OCT. Wy5 Termowizja i termografia. Wy6 Diagnostyka endoskopowa: układy endoskopowe i zastosowania. Wy7 Cytometria: przepływowa (FC), laserowa skaningowa (LSC), technologia Image Stream (IS). Wy8 Diagnostyka fotodynamiczna. Suma godzin 5 Forma zajęć - laboratorium La Regulamin pracowni, zasady BHP. Przedstawienie warunków zaliczenia kursu. La Badania efektywności fluorescencji fotouczulaczy stosowanych w diagnostyce fotodynamicznej w zależności od ich stężenia oraz ph rozpuszczalnika. La3 Badania spektroskopowe skóry ludzkiej oraz skór zwierzęcych. La Analiza zmian stanu polaryzacji światła transmitowanego przez tkanki biologiczne. La5 Badania transiluminacyjne w świetle białym stawów międzypaliczkowych, analiza zdjęć. La6 Obrazowanie tkanek zwierzęcych oraz skóry ludzkiej w układzie polaryskopowym.
La7 Komputerowa analiza zdjęć fluorescencyjnych komórek biologicznych. La8 Zastosowanie lampy Wooda a w diagnostyce fluorescencyjnej. La9 Zaliczenie kursu. Suma godzin 30 Forma zajęć - seminarium Se Wprowadzenie. Przedstawienie warunków zaliczenia kursu. Se Diagnostyka struktur anatomicznych oka - optyczna tomografia koherentna i metody fotoakustyczne. Transiluminacyjne metody diagnostyczne (podstawy fizyczne). Se3 Endoskopia holograficzna i holografia optyczna - podstawy fizyczne. Efekt plamkowy. (podstawy fizyczne). Se Wykorzystanie analizy światła rozproszonego w diagnostyce medycznej tkanek. Wykorzystanie endoskopii optycznej w diagnostyce optycznej. Optyka adaptacyjna i jej wykorzystanie w diagnostyce okulistycznej. (podstawy fizyczne). Se5 Wzbudzony optycznie powierzchniowy rezonans plazmonowy. Spektroskopia indukowanego laserowo rozpadu. Metody optyczne stosowane w diagnostyce mikrobiologicznej (podstawy fizyczne). Se6 Mikroskopia konfokalna. Zastosowanie techniki pęset optycznych w celu charakteryzacji procesów biochemicznych oraz biofizycznych pojedynczych, żywych komórek. Fluorescencja dwufotonowa. (podstawy fizyczne). Se7 Zastosowanie znaczników fluorescencyjnych w diagnostyce nowotworowej. Analiza stanu polaryzacji światła w diagnostyce medycznej skóry. Metody fluorescencyjne w diagnostyce medycznej skóry. FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy. (podstawy fizyczne). Se8 Diagnostyka struktur anatomicznych oka - optyczna tomografia koherentna i metody fotoakustyczne. Transiluminacyjne metody diagnostyczne Se9 Endoskopia holograficzna i holografia optyczna - podstawy fizyczne. Efekt plamkowy. Se0 Wykorzystanie analizy światła rozproszonego w diagnostyce medycznej tkanek. Wykorzystanie endoskopii optycznej w diagnostyce optycznej. Optyka adaptacyjna i jej wykorzystanie w diagnostyce okulistycznej. Se Wzbudzony optycznie powierzchniowy rezonans plazmonowy. Spektroskopia indukowanego laserowo rozpadu. Metody optyczne stosowane w diagnostyce mikrobiologicznej (zastosowanie w diagnostyce medycznej). Se Mikroskopia konfokalna. Zastosowanie techniki pęset optycznych w celu charakteryzacji procesów biochemicznych oraz biofizycznych pojedynczych, żywych komórek. Fluorescencja dwufotonowa. Se3 Zastosowanie znaczników fluorescencyjnych w diagnostyce nowotworowej. Analiza stanu polaryzacji światła w diagnostyce medycznej skóry. Metody fluorescencyjne w diagnostyce medycznej skóry. FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy. (zastosowanie w diagnostyce medycznej). Se Kolokwium zaliczeniowe. Se5 Omówienie wyników kolokwium. Kolokwium poprawkowe. Suma godzin 5 3
STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N. Wykład multimedialny. N. Pisemne opracowanie sprawozdania / raportu. N3. Krótki sprawdzian wiedzy. N. Prace doświadczalne (laboratoryjne). N5. Prezentacja komputerowa. N6. Konsultacje. OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) Numer efektu kształcenia Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia F PEK_W0 Ocena z egzaminu F PEK_U03 Średnia ocen z raportów PEK_K0 F3 PEK_U0 PEK_U0 PEK_K0 Ocena z prezentacji (waga /3) i ocena z kolokwium zaliczeniowego (waga /3) P wykład ocena z egzaminu P laboratorium średnia ocen z raportów (przy zachowanym limicie nieobecności usprawiedliwionych) P3 seminarium ocena z prezentacji (waga /3) i ocena z kolokwium zaliczeniowego (waga /3) LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [] Litwin J.A., Gajda M., Podstawy technik mikroskopowych. Podręcznik dla studentów i lekarzy, Wyd. Uniw. Jagiellońskiego, Kraków 0. [] Podbielska H. (red.), Optyka biomedyczna: wybrane zagadnienia. Ofic. Wyda. PWr, Wrocław 0. [3] Theodossiadis G., Niżankowska M.H. (red.), Optyczna koherentna tomografia. Choroby siatkówki jaskra, Elsevier Urban&Partner, 00. [] Więcek B., De Mey G., Termowizja w podczerwieni. Podstawy i zastosowania, PAK, Warszawa 0. LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [] Tuan Vo-Dinh (ed.), Biomedical photonics handbook, CRC Press, 003. [] 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-jarża@pwr.wroc.pl Igor Buzalewicz igor.buzalewicz@pwr.wroc.pl
Przedmiotowy efekt kształcenia MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Optyczna diagnostyka medyczna Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna I SPECJALNOŚCI Optyka Biomedyczna Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy)** Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego*** PEK_W0 KIBM_W09_S3OBI C, C3 Wy Wy8 N, N6 (wiedza) PEK_U0 KIBM_U0 C, C Se Se5 N3, N5, N6 (umiejętności) PEK_U0 KIBM_U0 C Se Se5 N5, N6 PEK_U03 KIBM_U08 C La La9 N, N3, N, N6 PEK_K0 (kompetencje) KIBM_K0 C, C3 La La9 N, N3, N, N6 ** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - z tabeli powyżej 5