Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна
Кафедра Фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій
«ЗАТВЕРДЖУЮ»
Перший проректор Національного
університету імені В.Н. Каразіна
проф. В. В. Александров.
___________________________
«______»_______________2015 р.
«ЛАЗЕРНі технології В МЕДИЦИНІ» _
(шифр і назва навчальної дисципліни)
напряму підготовки: 6.050801 – мікро-та наноелектроніка ________
(шифр і назва напряму підготовки)
для спеціальності 6.05080102 – Фізична та біомедична електроніка______________
(шифр і назва спеціальності (тей)
спеціалізації_______________________________________________________________________
(назва спеціалізації)
факультету __радіофізики, біомедичної електроніки і комп’ютерних систем ______
(назва факультету)
2015 / 2016 навчальний рік
Програму рекомендовано до затвердження Вченою радою факультету
«19 » червня 2015_ року, протокол № 6
РОЗРОБНИК ПРОГРАМИ: Мустецов Микола Петрович, к. т. н., проф., професор кафедри Фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій
Програму схвалено на засіданні кафедри Фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій
Протокол від «_10_»__червня____2015__ року № _12_
Завідувач кафедри Фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій _____________________ проф. Катрич В.О._____
(підпис) (прізвище та ініціали)
Програму погоджено методичною комісією факультетурадіофізики біомедичної електроніки і комп’ютерних систем
Протокол від «_15_» червня 2015 року № 6
Голова методичної комісії факультету_________________ проф._Чорногор Л.Ф.
Вступ
Програма навчальної дисципліни «Лазерні технології в медицині» складена відповідно до освітньо-професійної програми підготовки бакалавра напряму Мікро-та наноелектроніка спеціальності Фізична та біомедична електроніка
Предметом вивчення навчальної дисципліни є біофізичні ефекти взаємодії лазерного випромінювання з живою матерією, лазерні та плазмових методи вирішенні задач медицини.
Програма навчальної дисципліни складається з таких розділів.
Розділ 1. Характеристики, та особливості лазерного випромінювання
Розділ 2. Принципи застосування лазерів в медицині
Розділ 3. Плазмові технології в медицині
1. Мета та завдання навчальної дисципліни
1.1. Метою викладання навчальної дисципліни є вивчення особливостей ефектів взаємодії лазерного випромінювання з живою матерією та можливостей лазерних технологій в медицині та медичному приладобудуванні.
1.2. Основними завданнями вивчення дисципліни є отримання знань про наступне:
– методи отримання лазерного випромінювання та методи керування його параметрами;
– ефекти взаємодії лазерного випромінювання з живою матерією;
– методи добору ефективних параметрів лазерного випромінювання при вирішені конкретної задачі медицини та екології;
– особливості плазми та плазмові прилади, що застосовуються в медицині
1.3. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти повинні уміти:
– вибирати методи та засоби лазерної та плазмової техніки при вирішенні задач медицини;
– застосовувати лазерні та плазмові технології в медичному приладобудування
– проводити оцінку параметрів лазерних та плазмових приладів;
– забезпечити заходи безпеки праці при застосуванні лазерної та плазмової техніки в умовах медичного закладу.
|
Найменування показників |
Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень |
Характеристика навчальної дисципліни |
|
денна форма навчання |
||
| Кількість кредитів – 2 |
Галузь знань 0508 – електроніка (шифр і назва) |
дисципліна циклу самостійного вибору навчального закладу
|
|
Напрям підготовки 6.050801 – мікро-та наноелектроніка (шифр і назва) |
||
| Модулів – 3 |
Спеціальність (професійне спрямування): 7.05080102 Фізична та біомедична електроніка (шифр і назва) |
Рік підготовки: |
|
4-й |
||
|
Індивідуальне науково – дослідне завдання – контрольна робота:
|
Семестр |
|
|
Загальна кількість годин – 60 |
7 – й |
|
|
Тижневих годин для денної форми навчання: аудиторних – 2 самостійної роботи студента – 1,5 |
Освітньо-кваліфікаційний рівень:
бакалавр |
Лекції |
|
18 год. |
||
|
Практичні, семінарські |
||
|
18 год. |
||
|
Лабораторні |
||
|
|
||
|
Самостійна робота |
||
|
24 год. |
||
|
ІНДЗ:. |
||
|
Вид контролю: зал. |
3. Виклад змісту навчальної дисципліни
Розділ 1. Характеристики, та особливості лазерного випромінювання
Тема 1. Особливості лазерного випромінювання
Різновиди лазерів та методи вимірювання параметрів випромінювання. Класифікації лазерів та параметри, що описують лазерне випромінювання. Зв’язок лазерного випромінювання з ефектами отримання плазмі.
Тема 2. Ефекти дії лазерного випромінювання на живу матерії.
Дія низко інтенсивного лазерного випромінювання. Дія потужного випромінювання. Неспецифічні ефекти дії лазерного випромінювання, що виникають в живій матерії.
Тема 3. Методи управління параметрами лазерного випромінювання.
Методи каналізації високо інтенсивного випромінювання. Методи візуалізації УФ та ІЧ – випромінювання. Методи контролю параметрів лазерного випромінювання.
Розділ 2. Принципи застосування лазерів в медицині
Тема 4. Принципи застосування лазерів для терапії.
Методи підбору ефективних параметрів для отримання терапевтичної дії лазерного випромінювання. Біофізичні ефекти терапевтичної дії лазерного випромінювання. Існуючі терапевтичні технології в практичній медицині.
Тема 5. Хірургічні лазерні системи та особливості їх застосування.
Біофізичні ефекти дії потужного лазерного випромінювання на живу матерію. Неспецифічні ефекти. Що виникають в живій матерії при дії великих випромінювання великої потужності. Експрес методи контролю потужності лазерного випромінювання.
Тема 6. Лазерні системи в діагностиці.
Можливості лазерних технологій для дослідження складу речовин. Лазерні системи для лабораторних досліджень. Можливості лазерних технологій для вирішення екологічних задач. Застосування лазерів в прикладній біології.
Розділ 3. Плазмові технології в медицині
Тема 7. Методи отримання плазми та керування її параметрами. Особливості плазми . як четвертого стану речовини. Різновидності плазми . Методи отримання плазми. Насичення плазмою приміщень. Методи контролю параметрів плазми.
Тема 8. Застосування плазми в медицині.
Використання плазми для терапії (озонотерапія, азототерапія, люстра Чижевського). Застосування плазми технологічних процесах при виробництві медичних приладів та інструментів.
Тема 9. Плазмово – лазерна та плазмова хірургія
Плазмові хірургічні інструменти. Застосування плазми в хірургії (коблація, дія на диски хребта, заживлення ран, «заварювання» швів)
3. Структура навчальної дисципліни
|
Назви розділів і тем |
Всього годин |
Кількість годин |
||
|
Лк. |
Пз. |
Ср. |
||
| Розділ 1. Характеристики, та особливості лазерного випромінювання | ||||
| Тема 1. Особливості лазерного випромінювання |
6 |
2 |
2 |
2 |
| Тема 2. Ефекти дії лазерного випромінювання на живу матерії |
8 |
2 |
2 |
4 |
| 3.1 Тема 3. Методи управління параметрами лазерного випромінювання |
6 |
2 |
2 |
2 |
| Разом за розділом 1 |
20 |
6 |
6 |
8 |
| Розділ 2. Принципи застосування лазерів в медицині | ||||
| Тема 4. Принципи застосування лазерів для терапії |
6 |
2 |
2 |
2 |
| Тема 5. Хірургічні лазерні системи та особливості їх застосування |
8 |
2 |
2 |
4 |
| Тема 6. Лазерні системи в діагностиці |
6 |
2 |
2 |
2 |
| Разом за розділом 2 |
20 |
6 |
6 |
8 |
| Розділ 3. Плазмові технології в медицині | ||||
| Тема 7. Методи отримання плазми та керування її параметрами |
6 |
2 |
2 |
2 |
| Тема 8. Застосування плазми в медицині |
6 |
2 |
2 |
2 |
| Тема 9. Плазмово – лазерна та плазмова хірургія |
8 |
2 |
2 |
4 |
| Разом за розділом 3 |
20 |
6 |
6 |
8 |
| Усього годин |
60 |
18 |
18 |
24 |
4. Теми практичних занять
|
№ |
Теми занять |
Кіль-кість годин. |
|
1 |
Вивчення методів юстировки резонатора твердотілого лазера |
2 |
|
2 |
Методи управління напрямком та кутом розходження лазерного випромінювання |
2 |
|
3 |
Методи вибору параметрів випромінювання для терапії |
2 |
|
4 |
Структури систем лазерного зондування атмосфери. |
2 |
|
5 |
Параметрів плазмових джерел оптичного випромінювання |
2 |
|
6 |
Застосування лазерів в косметології |
2 |
|
7 |
Застосування лазерів в урології |
2 |
|
8 |
Застосування лазерів в стоматології |
2 |
|
9 |
Взаємозв’язок лазерного випромінювання з ефектами отримання плазми |
2 |
| Загальна кількість годин |
18 |
|
5. Самостійна робота
|
№
|
Теми самостійної роботи |
Кіль-кість годин |
Форма контролю |
|
1. |
Вивчення методів отримання лазерного випромінювання. |
2 |
Конспект робочого зошиту |
|
2 |
Типи лазерів та особливості показників кожного з них |
4 |
-.- |
|
3 |
Взаємодія лазерного випромінювання з живою матерією |
2 |
-.- |
|
4 |
Лазерні технології в біології |
2 |
-.- |
|
5 |
Різновиди систем накачки лазерів |
4 |
-.- |
|
6 |
Методи та засоби контролю параметрів лазера |
2 |
-.- |
|
7 |
Методи та засоби управління спектром та довжиною хвилі випромінювання лазера |
2 |
-.- |
|
8 |
Показники параметрів існуючих лазерних систем медичного призначення |
2 |
-.- |
|
9 |
Особливості застосування лазерних та плазмових технологій в хірургічній практиці. |
4 |
-.- |
| Загальна кількість годин | |||
6. Методи навчання
Засвоєння матеріалу по дисципліні забезпечується циклом лекцій, проведенням практичних робіт та виконанням контрольних завдань.
7. Методи контролю
По кожному змістовному розділу проводиться коротка (до 30 хв.) письмова контрольна робота, яка оцінюється в відповідних балах. Крім того перед виконанням кожної практичної роботи студент повинен пред’явити робочий зошит з конспектом самостійної роботи.
8. Розподіл балів, які отримують студенти
|
Розділ 1 |
Розділ 2 |
Розділ 3 |
Сума |
||||||
|
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
Т6 |
Т7 |
Т8 |
Т9 |
100 (50) |
|
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
13 |
13 |
14 |
|
|
30(10) |
30(15) |
40(20) |
|||||||
Т1, Т2 … Т9– теми розділів
Шкала оцінювання
| Сума балів за всі види навчальної діяльності протягом семестру | Оцінка за національною шкалою | |
|
для екзамену |
для заліку |
|
|
90 – 100 |
відмінно |
зараховано |
|
70-89 |
добре |
|
|
50-69 |
задовільно |
|
|
1-49 |
незадовільно |
не зараховано |
9. Методичне забезпечення
Рекомендована література
Базова
1. Колесник Ю.И., Кипенский А. В. Квантовая электроника. Применение лазеров. Уч. пособие. – Харьков, НТУ «ХПІ»2005. -156с.
2. Хирд Г. Измерение лазерных параметров. – М.: Мир,1988. -539с.
3.
5. Котельников Д.И. Сюрпризы плазмы.- Киев.: Техника, 1990. -158с.
6. Франк-Каменецкий Д.А. Плазма – четверное состояние вещества. –М.: Атомиздат, 2005. – 160с.
Додаткова
2. Малая Л.Т. и др. Квантовая терапия. – Харьков, 1996. – 158с.
3. Лазерный контроль атмосферы. Под ред. Э. Д. Хинкли. – М.: Мир,1979. – 416с.