Medicinska radijaciona fizika

~ 1 ~

PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET SARAJEVO

ODSJEK ZA FIZIKU

NASTAVNI PLAN I PROGRAM

DRUGI CIKLUS STUDIJA

MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA

1 GODINA (2 SEMESTRA) 60 (E) CTS BODOVA

ZVANJE

MAGISTAR MEDICINSKE

RADIJACIONE FIZIKE

~ 2 ~

NASTAVNI PLAN

PREDMETI

SEMESTRI ECTS

BODOVI IX

P+V X

P+V

Statistika u medicinskoj radijacionoj fizici i modeliranje

2+2 5

Fizika u radioterapiji I 2+2 5 Fizika u radiodijagnostici I 2+2 5 Fizika u nuklearnoj medicini I 2+2 6 Osnove medicine za fizičare 3+0 4 Izborni predmet Viši kurs optike I

2+2 5

Ukupno sati/ECTS bodova 23 30 Fizika u radioterapiji II 2+2 5 Fizika u radiodijagnostici II 2+2 5 Fizika u nuklearnoj medicini II 2+2 5 Izborni predmet 2+2 5 Magistarski - završni rad 10 Ukupno sati/(E) CTS bodova 16 30

P-Predavanja, V-Vježbe Odsjek za fiziku će svake akademske godine ponuditi listu izbornih predmeta

~ 3 ~

NASTAVNI PROGRAM

IX SEMESTAR

~ 4 ~

Šifra predmeta PAP561 Fakultet PMF Sarajevo

STATISTIKA U MEDICINSKOJ RADIJACIONOJ FIZICI I MODELIRANJE

NASTAVNI PROGRAM

A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deveti (IX) Naziv predmeta Statistika u medicinskoj radijacionoj fizici i modeliranje Tip predmeta Obavezni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 -- 30 Samostalni rad (sati) 45 Obavezni prethodno položeni predmeti

Opće fizike

Predmet relevantan za predmete

Nastavno osoblje - Nastavnik nosilac predmeta - Ostali nastavnici - Aisistenti B. CILJEVI PREDMETA -Cilj ovih predmeta je dati studentima osnovna znanja iz biostatistike i epidemiologije. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Specificni zadaci predmeta su: -Usvajanje osnovnih znanja iz bioststistike i epidemiologije D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Nakon odslušanih predmeta studenti bi trebali da: -Ovladaju i razumiju osnove biostatike i epidemiologije, te ih znaju primjeniti u praksi. E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada

Kontakt Samostalno 1. Uvod:

Šta je biostatistika ? Grafički i numerički metodi u statistici. Proces zaključivanje u statistici. Modelir-anje. Teorija i stvarnost. Vježbe

Predavanja 1

2. Vjerovatnost: Stohastički i deterministički dogadjaji. Prostor ele-mentarnih dogadjaja. Vjerovatnost. Suprotna vjerovatnost. Sabiranje i množenje vjero-vatnosti. Vjerovatnsot ostalih složenih događaja. Uvjetna vjerovatnost i Bayesov teorem. Aksio-matska izgradnja teorije vjerovatnosti. Vježbe

Predavanja 4

4

2 2

~ 5 ~

3.

Deskriptivne metode za intervalne podatke: Komparativne studije. Mjere Morbiditeta i Morta-liteta. Relativni rizik. Mantel-Heanszelov metod. Standardizirani količnik Mortaliteta Vježbe

Predavanja 2

2

2 1

4. Slučajne varijable: Disakretna slučajna varijabla. Matematička na-da (očekivanje). Momenti. Varijanca Binomana distribucija. Karakteristične veličine i oblik binomne distribucije. Prilagođavanje (fitova-nje) binomne distribucije emirijskim podacima. Primjena u kontroli kvalitete Poissonova distribucija. Osobine i oblik Poissono-ve distribucije. Prilagođavanje emiprijskim poda-cima. Poissonova distribucija kao aproksimacija binomne Teorem Čebiševa. Bernoullijev zakon velikih bro-jeva Kontinuirana slučajna varijabla. Funkcija vjero-vatnosti i njene osobine. Očekivanje. Varijanca. Momenti. Transformacija slučajne varijable Normalna distribucija. Funkcija vjerovatnosti i osobine. Prilagođavanje empirijskim podacima. Vjerovatnost pri normalnoj distribuciji. Aproksi-macija binomne distrtibucije normalnom. Logari-tamsko-normalna distribucija. Gama distribucija. Gama i beta funkcija. Gama distribucija. Hi-kvadrat distribucija i Hi-kvdrat te-st. Indeks disperzije. Fukcija izvodnica Vježbe Prva provjera znanja

Predavanja Test

6

7 2

3 3 2

5. Osnovi teorije uzoraka. Procjene: Slučajni uzorak. Odabiranje elemenata u uzorku. Uzorci iz normalne distribucije i uzorci iz kona-čnog osnovnog skupa. Centralni granični teorem. Vrijednost slučajne varijable kao procjena vrije-dnosti parametara distribucije. Intervalne procjene Vježbe

Predavanja 4

4

2 2

6. Statistički testovi: Vrste pogrešaka. Jakost testa. Neyman-Personova lema Studentova t-distribucija i t-test F-distribucija i F-test Bartlettov test homogenosti varijance Analiza varijance (ANOVA) Vježbe

Predavanja 4

4

4 2

7. Korelacija i regresija: Koeficijent i indeks korelacije Jednostavna linearna regresija (model). Procjena i značenja regresionih parametara. Provjera nezavis-nosti varijabli Višestruka regresiona analiza. Regresioni model sa više nezavisnih varijabli. Polinomalna rergresija. Procjena i značenje regresionih parametara. testi-ranje hipoteza pri linearnoj višestrukoj regresiji Logistička regresija Vježbe

Predavanja 4

4

2 3

8. Bazični koncept epidemiologije i analiza "Opsta-nka" (Survival analysis):

Predavanja 5

3

~ 6 ~

Uvod u analizu "Opstanka". Kaplan-Meierova kri-va. Komparacija distribucija "Opstanka" Linearna regresija i korelacija Višestruka regresija i korelacija Uvjetna logistička regresija Biostatistički modeli Vježbe

5

4

8. Druga provjera znanja Test 2 2 9. Zavrsni ispit 2 6 F. PROVJERA ZNANJA I OCJENJIVANJE

Provjera znanja – kriteriji Ocjenjivanje

Kriterij Maksimalan broj bodova

Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)

Zadaće 10 5 95-100 10 A Prvi test 20 14 85-94 9 B Drugi test 20 14 75-84 8 C Završni ispit 40 22 65-74 7 D 55-64 6 E U k u p n o 100 55 manje od 55 5 F G. LITERATURA 1. Chap T. LE, Introductory Biostatistics, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Yersey, 2003 2. Pavlić I., Statistička teorija i primjena, Tehnička Knjiga Zagreb, Zagreb, 1971 3. Mendenhall W., R.L. Scheaffer, D.D. Wackerly, Mathematical Statistics with Applications, (Second Edition), Duxbury Press, A Division of Wadsworth, Inc., Belmont, California, 1981

~ 7 ~


FIZIKA U RADIOTERAPIJI I

NASTAVNI PROGRAM A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deveti (IX) Naziv predmeta Fizika u radioterapiji I Tip predmeta Obavezni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 -- 30 Samostalni rad (sati) 50 Obavezni prethodno položeni predmeti

Opće fizike


Fizika u radioterapiji II

Nastavno osoblje - Nastavnik nosilac predmeta - Ostali nastavnici - Aisistenti B. CILJEVI PREDMETA Zbog obimnosti i kompleksnosti materijala, te lakšeg usvajanja znanja, ovaj specijalistički kurs je podjeljen na dva međusobno vezana predmeta: Fizika u radioterapiji I i Fizika u radioterapiji II. -Cilj ovih predmeta je dati studentima detaljna teorijska i praktična znanja iz fizike u radioterapiji, te pripremiti studente za samostalan rad kao medicinske fizičare. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Specifični zadaci predmeta su: -Usvajanje teorijskih i praktičnih znanja o tretmanu, planiranju, kontroli kvalitete i zaštiti u radioterapiji -Usvajanje savremenih metoda i tehnika tretmana i pliniranja, koje se danas koriste u radioterapiji D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Nakon odslušanih predmeta studenti bi trebali da ovladaju i razumiju savremene metode i tehnike koje se danas koriste u radioterapiji, te ih znaju primjeniti u svakodnevnoj medicinskoj praksi E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA

Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod

Sati rada

Kontakt Samostalno 1. Uvod. Mjerenje apsorbirane doze:

Apsorbirana doza. Veza između KERMA-e, eks-pozicione doze i apsorbirane doze. Proračun apso-rbirane doze iz ekspozicione doze. Bragg-Grayova teorija praznine Kalibracioni protokol za Megavoltni snop Transfer apsorbirane doze iz jednog medija u drugi. Mjerenje apsorbirane doze Vježbe

Predavanja 6

4

4 2

2. Distribucija doze i analize rasijanja: Fantomi Distribucija doze po dubini. Procentualna dubinska doza i

Predavanja

8

6

~ 8 ~

zavisnost od kvaliteta snopa. Utjecaj veličine i oblika polja na dubinsku dozu. Zavisnost dubinske doze od izvor-površina udaljenosti (SSD) Količnik tkivo-zrak (TAR). Zavisnost TAR-a od udaljenosti, energije, dubine i veličine polja. Fa-ktor povratnog rasijanja (BF). Veza između TAR-a i procentualne dubinske doze. TAR-metod konve-rzije procentualne dubinske doze sa različitim vri-jednostima SSD-a. Količnik rasijanje-zrak (SAR). Clarkson-ov metod Vježbe Prva provjera znanja

Test

6 2

4 2

3.

Sistematika dozimetrijskih proračuna Parametri pri proračunu doze. Kolimatorski faktor rasijanja (Sc). Faktor rasijanja na fantomu (Sp). Količnici tkivo-fantom (TPR) i tkivo-maksimum (TMR). Osobine TMR. Količnik rasijanje-maksi-mum (SMR) Primjena u praksi. Akceleratorski proračuni (SSD i izocentrična tehnika). Proračuni za Co-60. Polja nepravilnog i asimetričnog oblika. Neke druge metode za proračun dubinske doze Distribucija doze. Polja nepravilnog obila, tačke izvan centralne ose, tačke izvan polja i tačke ispod blokova Vježbe

Predavanja 8

10

6 6

4. Planiranje tretmana I. Izodozna distribucija: Izodozni dijagram. Mjerenje izodoznih krivih. Parametri izodoznih krivih Klinasti filteri. Izodozni ugao, prenosni faktor klina, sistemi klinova. Utjecaj kvalitete snopa. Diza-jniranje klinastih filtera Kombiniranje polja zračenja. Paralelna, ali suprotna polja. Tehnika sa tri polja. Specijalna polja Tehnike korištenja polja uz upotrebu klinova. Rotaciona terapija (izocentrične tehnike) – proračun tumorske doze i izodozna distribucija Komparacija tehnike fiksiranih polja i rotacione terapije Vježbe

Predavanja 8

10

6 6

5. Druga provjera znanja Test 2 2 6. Zavrsni ispit 2 6

~ 9 ~

F. PROVJERA ZNANJA I OCJENJIVANJE



Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)

Urednost pohađanja nastave 5 4 95-100 10 A Testovi 30 16 85-94 9 B Seminarski rad 20 10 75-84 8 C Završni ispit 45 30 65-74 7 D 60-64 6 E U k u p n o 100 60 manje od 60 5 F G. LITERATURA 1. Johns H. E. and Cunningham J.R., The Physics of Radiology, (Forth Edition), Charles C Thomas Publisher, Springfield, Illinois, 1983 2. Khan M.F., The Physics of Radiation Therapy, (Second Edition), Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore, 1994 3. Podgorsak E.B.(ed), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, IAEA Report series, Vienna, Austria, 2005 4. IAEA, Absorbed determination in External Beam Radiotherapy, TRS 398, IAEA, 2000

~ 10 ~


FIZIKA U RADIODIJAGNOSTICI I

NASTAVNI PROGRAM A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deveti (IX) Naziv predmeta Fizika u radiodijagnostici I Tip predmeta Obavezni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 -- 30 Samostalni rad (sati) 40 Obavezni prethodno položeni predmeti

Opće fizike


Fizika u radiodijagnostici II

Nastavno osoblje - Nastavnik nosilac predmeta - Ostali nastavnici - Aisistenti B. CILJEVI PREDMETA Zbog obimnosti i kompleksnosti materijala, te lakšeg usvajanja znanja, ovaj specijalistički kurs je podjeljen na dva međusobno vezana predmeta: Fizika u radioadijagnostici I i Fizika u radiodijagnostici II. -Cilj ovih predmeta je dati studentima detaljna teorijska i praktična znanja iz fizike u savremenoj radiodijagnostici, te pripremiti studente za samostalan rad kao medicinske fizičare. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Specificni zadaci predmeta su: -Usvajanje teorijskih i praktičnih znanja iz fizike u radiodijagnsotici -Usvajanje savremenih metoda i tehnika koje se koriste u kliničkoj radiodijagnsotici D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Nakon odslušanih predmeta studenti bi trebali da: -Ovladaju i razumiju savremene metode i tehnike koje se koriste u kliničkoj radiodijagnsotici, te ih znaju primjeniti u svakodnevnoj medicinskoj praksi E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada

Kontakt Samostalno 1. Fizika u radiodijagnostici:

Uvod. Fizička osnova dijagnostičke radiologije i terminologija Vježbe

Predavanja 2

2. Uređaji za produkciju X-zračenja u radiodijagno-stici: Konvecionalna rendgenska cijev. Izvor elektrona. Ispravljački sklopovi. Samoispravljački generator X-zračenja. Trofazna jedinica. Struktura anode i katode. Rendgenska cijev za radioterapiju i radio-dijagnostiku.

Predavanja 4

2

~ 11 ~

Karakteristike dijagnostičke rendgenske cijevi. Utjecaj anode na žižnu daljinu. Hladjenje anode. Spektri X-zračenja. Interakcija elektrona sa ano-dom. Karakteristično zračenje. Bijelo zračenje (zračenje kočenjem). Ugaona distribucija X-zračenja. Tanka i debela meta. Vježbe

6

2

3. Rendgenski film i njegova obrada: Struktura i konstrukcija rendgenskog filma. Struktira srebrenog bromida. Izlaganje X-zračenju. Razvijanje filma i efekti u filmu izazvani djelovanjem razvijača. Pojava zamučenja. Djelovanje fiksira. Atomatska obrada filma. Osobine rendgenskog filma. Gustoća. Promjena gustoće u zavisnosti od vremena ekspozicije. Karakteristična kriva. Film i "širina" ekspozicije. Utjecaj vidljive svjetlosti na film. Varijacije osjetljivosti filma u zavisnosti od kvaliteta zračenja. Film sa dvostrukom emulzijom. Vježbe

Predavanja 5

5

2 2

4. Pojačivački i fluorescentni ekrani: Luminiscencija: fosforescencija i fluorescencija. Mehanizam fluorescencije. Elektronske zamke. Luminescentni materijali. Faktor pojačanja. Ekrani. Debljina ekrana. Materijali za proizvodnju ekrana. Oštrina slike. Nehomogenost slike. Olovni pojačivački ekrani. Fluoroskopski ekrani. Fotoflu-orografija. Vježbe Prva provjera znanja

Predavanja Test

4

4 2

2 2 2

5. Utjecaj geometrijskih faktora i apsorpcije na radio-grafsku sliku: Utjecaj geometrijskih faktora na radiografsku sli-ku. Uvečanje i distorzija. Oblik i veličina slike. Pojava sjene. Distorzija položaja. Neoštrina (za-magljenje) slike. Utjecaj žižne daljine na veličinu slike. Utjecaj pomjeranja u toku ekspozicije. Širina snopa. Heelov efekat. Određivanje ugla mete. Utjecaj apsorpcije na radiografsku sliku. Fluoro-skopija. Radiografija. Faktori koji kontrolišu ko-ntrast. Utjecaj materijala na kontrast. Kontrast pri različitim debljinama. Utjecaj debljine pacijenta. Vještački kontrast. Utjecaj i kontrola rasijanog zračenja. Nastanak rasijanog zračenja. Utjecaj rasijanog zračenja na kontrast. Redukcija rasijanog zračenja. Radiogra-fska mreža. Karakteristike radiografske mreže. Vrste radiografskih mreža Vježbe

Predavanja 6

6

4 4

6. Fluoroskopija: Intenzitet vidljive svijetlosti. Očna osjetljivost na boje. Tačnost organa vida pri percepciji boja. Osjetljivost oka na kontranst i adaptacija na tamne nijase. Efikasnost fluoroskopskog ekrana. Uloga fluoroskopije u radiodijagnostici. Pojačivač slike. Prednosti i nedostaci upotrebe pojačivača. Fluorografske tehnike. Televizijska fluoroskopija. Fotofluorografija. Kinofluorografija. Digitalana fl-

Predavanja 4

2

~ 12 ~

uorografija Kontrola kvalitete u fluoroskopiji Vježbe

4

2

7. Mamografija: Uvod. Spektar X-zračenja u mamografiji. Princip rada i komponente mamografskog sistema. Screen mamografija. Rešetke. Mamogrami. Radiološki fi-lm u mamografiji. Folije i kasete. Kompresija do-jke Digitalna mamografija Kontrola kvalitete u mamografiji Vježbe

Predavanja 5

5

3 3




Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)

Urednost pohađanja nastave 5 4 95-100 10 A Testovi 30 16 85-94 9 B Seminarski rad 20 10 75-84 8 C Završni ispit 45 25 65-74 7 D 55-64 6 E U k u p n o 100 55 Manje od 55 5 F G. LITERATURA

1. Johns H. E. and J.R Cunningham, The Physics of Radiology, (Forth Edition), Charles C Thomas Publisher, Springfield, Illinois, 1983

2. Hendee W. and E.R. Ritenour, Medical Imaging Physics, (Fourth Edition), John Wiley & Soons, Inc., New York, 2002

3. Meredith W.J. and J.B. Massey, Fundamental Physics of Radiology (Second Edition), Bristol: John Wright & Sons LTD., 1972

~ 13 ~


FIZIKA U NUKLEARNOJ MEDICINI I

NASTAVNI PROGRAM A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deveti (IX) Naziv predmeta Fizika u nuklearnoj medicini I Tip predmeta Obavezni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 -- 30 Samostalni rad (sati) 45 Obavezni prethodno položeni predmeti

Opće fizike


Fizika u nuklearnoj medicini II

Nastavno osoblje - Nastavnik nosilac predmeta Ekspert Internacionalne Agencije za Atomsku Energiju

(u odgovarajućem nastavnom zvanju) - Ostali nastavnici - Aisistenti - Ekspert Internacionalne Agencije za Atomsku Energiju

(u odgovarajućem nastavnom zvanju) - pomoćnik u teorijskoj nastavi (po potrebi): Davorin Samek - pomoćnik u praktičnoj nastavi : Adnan Beganović

B. CILJEVI PREDMETA Zbog obimnosti i kompleksnosti materijala, te lakšeg usvajanja znanja, ovaj specijalistički kurs je podjeljen na dva međusobno vezana predmeta: Fizika u nuklearnoj medicini I i Fizika u nuklearnoj medicini II. -Cilj ovih predmeta je dati studentima detaljna teorijska i praktična znanja iz fizike u savremenoj nuklearnoj medicini, te pripremiti studente za samostalan rad kao medicinske fizičare. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Specificni zadaci predmeta su: -Usvajanje teorijskih i praktičnih znanja iz fizike u nuklearnoj medicini -Usvajanje savremenih metoda i tehnika koje se koriste u kliničkoj nuklearnoj medicini D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Nakon odslušanih predmeta studenti bi trebali da: -Ovladaju i razumiju savremene metode i tehnike koje se koriste u kliničkoj nuklearnoj medicini, te ih znaju primjeniti u svakodnevnoj medicinskoj praksi E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada

Kontakt Samostalno 1. Uvod. Šta je nuklearna medicina:

Bazični koncept. Istorijski pregled razvoja nukle-arne medicine Uloga fizike u nuklearnoj medicini Vježbe

Predavanja 1

2. Osnove atomske i nuklearne fizike: Predavanja 3 2

~ 14 ~

Fizikalne veličine i jedinice koje se koriste u ato-mskoj i nuklearnoj fizici Atom. Građa i struktura. Energija veze elektrona i energetski nivoi. Emisija zračenja iz atoma Jezgro. Građa i struktura. Nuklearne sile i ene-rgetski nivoi unutar jezgre. Emisija zračenja iz jezgre. Energija veze nukleona. Osnovne osobine stabilnih nuklida Radioaktivnost. Opći koncept. Hemija i radioa-ktivnost. Najvažniji tipovi radioaktivnog raspada u nuklearnoj medicini. Zakon radioaktivnog ra-spada. Vježbe

2

2

3.

Radionuklidi i radiofarmaceutska priprema: Reaktorski radionuklidi. Osnovni principi rada nu-klearnog reaktora. Fisioni fragmenti. Neutronska aktivacija Proizvodnja radionuklida u akceleratorima čestica. Akceleratori naelektrisanih čestica. Ciklotron i ra-dionuklidi proizvedeni u ciklotronu Generatori radionuklida Radionuklidi u nuklearnoj medicini Radiofarmaceutska priprema. Opća razmatranja. Obilježivači. Tehnecium-99m kao radiofarmaceu-tski obilježivač. Pozitronski emiteri kao radiofa-rmaceutski obilježivači. Radiofarmaceutski obilje-živači u terapeutskoj primjeni. Radiofarmaceutski obilježivači u kliničkoj nuklearnoj medicini Vježbe

Predavanja 6

4

4 2

4. Brojački uređaji i statistika brojanja: NaJ(Tl) brojači. Tečni scintilacioni brojači. Gasni detektori. Poluprovodnički detektori. In Vivo brojčki sistemi. Sistem sa NaJ(Tl) sond-om. Mikro γ-sonda za korištenje pri hirurškim za-hvatima. Brojači za cijelo tijelo Tipovi mjernih grešaka. Srednja vrijednost, vari-jansa i standardna devijacija. Poissonova i Gau-ssova raspodjela. Nivo pouzdanosti Statistički testovi. χ2-test. t-test. Linearna regre-sija. Statistička analiza brojanja. Brzina brojanja i efe-kat usrednjavanja. Utjecaj pozadinskog brojanja (bakground). Minimalno detektabilna aktivnost. Komparacija brojačkih sistema. Optimizacija vre-mena brojanja. Vježbe Prva provjera znanja

Predavanja Test

8

10 2

5 6 2

5. Gama-kamera: Opći koncept "snimanja" radionuklida. Osnovni principi rada gama-kamere. Tipovi gama-kamera i njihovo klinički korištenje Performanse gama-kamere. Unutrašnja prostorna rezolucija. Efikasnost detekcije. Energetska rezo-lucija. Ponašanje pri visokim brzionama brojanja. Ograničenja detektora kod gama-kamere. Nelinea-rnost slike. Neuniformnost slike i tehnike kore-kcije neuniformnosti. Fino podešavanje gama-ka-mere. Kolimatori. Ograničenja koja donosi korištenje kolimatora. Geometrija kolimatorskih šupljina. Re-

Predavanja 8

4

~ 15 ~

zolucija sistema. Kontrola kvalitete. Mjerenje: unutrašnje rezolucije, rezolucije sistema, prostorne linearnosti i unifo-rmnosti. Provjera: brzine brojanja, energetske re-zolucije i osjetljivosti sistema Vježbe

10

6

6. Kvalitet slike u nuklearnoj medicini: Bazične metode za karakteriziranje i ocjenu kvali-teta slike Prostorna rezolucija. Faktori koji utječu na prosto-rnu rezoluciju. Metode za ocjenu prostorne rezo-lucije. Kontrast Šum. Mogući tipovi šuma kod slike. Slučajni šum i količnik kontrast-šum Vježbe

Predavanja 4

4

2 2

7. Druga provjera znanja Test 2 2 8. Zavrsni ispit 2 6




Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)

Test 1 25 14 95-100 10 A Test 2 25 14 85-94 9 B Seminarski rad 10 5 75-84 8 C Završni ispit 40 22 65-74 7 D 55-64 6 E U k u p n o 100 55 manje od 55 5 F G. LITERATURA 1. Johns H. E. and Cunningham J.R., The Physics of Radiology, (Forth Edition), Charles C Thomas Publisher, Springfield, Illinois, 1983 2. Hendee W. and E.R. Ritenour, Medical Imaging Physics, (Fourth Edition), John Wiley & Soons, Inc., New York, 2002 3. Podgorsak E.B.(ed), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, IAEA Report series, Vienna, Austria, 2005 4. Cherry S.R., J.A. Sorenson, M.E. Phelps, Physics in Nuclear Medicine, (Third Edition), Elsevier Science (USA), Philadelphia, Pennsylvania, 2003

~ 16 ~

Šifra predmeta POT579 Fakultet PMF Sarajevo

OSNOVE MEDICINE ZA FIZIČARE

NASTAVNI PROGRAM A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deveti (IX) Naziv predmeta Osnove medicine za fizičare Tip predmeta Obavezni Broj (E) CTS bodova 4 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 75 45 -- 30 Samostalni rad (sati) 25 Obavezni prethodno položeni predmeti

Opće fizike



(u odgovarajućem nastavnom zvanju) - Ostali nastavnici - Aisistenti B. CILJEVI PREDMETA -Cilj ovog predmeta je dati studentima osnovna znanja iz anatomije, fiziologije i psihologije, što bi omogućilo studentima, da radeći kao medicinski fizičari, mogu uspješno komunicirati sa ostalim medicinskim osobljem i pacijentima. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Specificni zadaci predmeta su: -Usvajanje osnovnih zananja o građi i fiziologiji ljudskog organizma -Usvajanje osnovnih znanja iz psihologije komunikacija i medicinske etike D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Nakon odslušanih predmeta studenti bi trebali da: -Ovladaju i razumiju osnove anatomije i fiziologije -Ovladaju psihologijom komunikacija sa pacijentima, te razumiju medicinsku etiku E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada

Kontakt Samostalno 1. Uvod:

Opća struktura i organizacija ljudskog tijela Medicinska terminologija Latinski i grčki nazivi za najvažnije organe, kosti i tkiva ljudskog tijela

Predavanja 4 2

2. Osnove anatomije ljudskog tijela Predavanja 10 4 3. Osnove fiziologije ljudskih organa Predavanja 10 4 4. Onkologija Predavanja 6 4 5. Identifikacija pojedinih struktura i organa u tijelu

na osnovu dobivene slike Predavanja 6 2

6. Psihologija komunikacija Predavanja 5 2

~ 17 ~

7. Etika u medicinskoj zaštiti. Zavjet tajnosti podata-ka

2 1

8. Opća organizacija bolnice 2 9. Zavrsni ispit 2 6 F. PROVJERA ZNANJA I OCJENJIVANJE



Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)


1. Alpen E.L., Radiation Biophysics, (Second Edition), Academic Press, 1998 2. Burns D.M and S. McDonald, Fizika za biologe i medicinare, Školska knjiga, Zagreb, 1975 3. Gayton S., Medicinska fizologija, Medicinska knjiga Beograd-Zagreb, 1978

~ 18 ~

X SEMESTAR

~ 19 ~


FIZIKA U RADIOTERAPIJI II

NASTAVNI PROGRAM A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deseti (X) Naziv predmeta Fizika u radioterapiji II Tip predmeta Obavezni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 -- 30 Samostalni rad (sati) 45 Obavezni prethodno položeni predmeti

Opće fizike



(u odgovarajućem nastavnom zvanju) - Ostali nastavnici - Aisistenti - Ekspert Internacionalne Agencije za Atomsku Energiju

(u odgovarajućem nastavnom zvanju) - pomoćnik u teorijskoj nastavi (po potrebi): Davorin Samek - pomoćnik u praktičnoj nastavi : Adnan Beganović

B. CILJEVI PREDMETA Zbog obimnosti i kompleksnosti materijala, te lakšeg usvajanja znanja, ovaj specijalistički kurs je podjeljen na dva međusobno vezana predmeta: Fizika u radioterapiji I i Fizika u radioterapiji II. -Cilj ovih predmeta je dati studentima detaljna teorijska i praktična znanja iz fizike u radioterapiji, te pripremiti studente za samostalan rad kao medicinske fizičare. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Specificni zadaci predmeta su: -Usvajanje teorijskih i praktičnih znanja o tretmanu, planiranju, kontroli kvalitete i zaštiti u radioterapiji -Usvajanje savremenih metoda i tehnika tretmana i pliniranja, koje se danas koriste u radioterapiji D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Nakon odslušanih predmeta studenti bi trebali da: -Ovladaju i razumiju savremene metode i tehnike koje se danas koriste u radioterapijii, te ih znaju primjeniti u svakodnevnoj medicinskoj praksi E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada

Kontakt Samostalno 1. Planiranje tretmana II. Relevantni podaci za pa-

cijenta, korekcije i postavke: Akvizicija podataka o pacijentu. Kontura tijela. Unutrašnja struktura tijela (poprečna tomografija, CT, NMR, ultrazvuk) Simulacija i verifikacija tretmana Korekcije na nepravilnosti konture tijela (metod

Predavanja 8

4

~ 20 ~

efektivnog SSD-a, TMR ili TAR metod, metod izodoznog pomaka). Korekcije na nehomogenosti tkiva (korekcije na slabljenje snopa i rasijanje, apsorbirana doza unutar nehomogenih tkiva) Tkivna kompenzacija. Konstrukcija kompenzatora. Dvodimenzionalni kompenzatori. Trodimenziona-lni kompenzatori (Moiré-ova kamera, magnetni di-gitalizator, kompenzatorski sitem baziran na CT-u, kompenzatorski klinovi) Pozicioniranje pacijenta. XYZ-metod za izocentri-čnu postavku. Simulatorske procedure. Postavka sistema tretmana Vježbe

8

4

2. Planiranje tretmana III. Oblik polja, kožna doza i separacija polja: Blokovi za polja. Debljina, diveregencija i oblik blokova. Izrada i prilagođavanje blokova. Kožna doza. Kontaminacija fotonskog snopa ele-ktronima. Mjerenje dozne dostribucije u Build-Up regionu. Utjecaj udaljenosti apsorber-koža i veli-čine polja. Elektronski filteri Separacija bliskih polja. Metodi separacije polja (geometrijski i dozimetrijski). Spajanja okomitih polja. Vodić za optimizaciju polja. Vježbe Prva provjera znanja

Predavanja Test

6

6 2

4 4 2

3.

Terapija elektronskim snopom Elektronske interakcije. Brzina gubljenja energije (jonizacioni sudari i ekscitacije, emisija zračenja kočenjem, polarizacija, zaustavna snaga, apso-rbirana doza). Rasijanje elektrona. Određivanje apsorbirane doze. Kalibracija "Outpu-ta". Distribucija doze po dubini. Karakteristike kliničkog elektronskog snopa. Planiranje tretmana. Oblik polja. Lučna elektronska terapija. Kalibracija lučnog terapeutskog snopa. Planiranje tretmana. Totalno ozračivanje kože. Tehnika velikog polja. Modificirana Stanford-tehnika Vježbe

Predavanja 6

6

4 4

4. Osnove brahiterapije Radioaktivni izvori. Radium i radiumovi potomci. Brzina doze iz radiumskih i radonskih izvora. Ko-nstrukcija i zaštita izvora u brahiterapiji. Dozni limiti i rizici. Izodozne krive radiuma. Linearni izvori. Kalibracija brahiterapijskih izvora. Dozimetrija usadaka (implemenata) u brahitera-piji. Paterson-Parkerov sistem (ravni usadak, za-preminski usadak, Paterson-Parkerove Tabele. Određivanje površine ili zapremine usadaka. Neki drugi sistemi Radiografsko ispitivanje radiumskih usadaka. Klinički primjer brahiterapijskih proračuna. Bra-hiterapija u ginekologiji. Specijalne tehnike Vježbe

Predavanja 6

8

4 4

5. Kontrola kvalitete u radioterapiji Cilj kontrole kvalitete u raditerapiji. Planiranje strukture i broja zaposlenih radnika. Oprema. Do-zimetrijska tačnost. Testovi prihvatljivosti. Perio-

Predavanja 4

2

~ 21 ~

dična kontrola kvalitete. Vježbe

2

1




Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)


1. Johns H. E. and Cunningham J.R., The Physics of Radiology, (Forth Edition), Charles C Thomas Publisher, Springfield, Illinois, 1983

2. Khan M.F., The Physics of Radiation Therapy, (Second Edition), Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore, 1994

3. Podgorsak E.B.(ed), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, IAEA Report series, Vienna, Austria, 2005

4. IAEA, Absorbed determination in External Beam Radiotherapy, TRS 398, IAEA, 2000

~ 22 ~


FIZIKA U RADIODIJAGNOSTICI II

NASTAVNI PROGRAM A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deveti (IX) Naziv predmeta Fizika u radiodijagnostici II Tip predmeta Obavezni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 -- 30 Samostalni rad (sati) 45 Obavezni prethodno položeni predmeti

Opće fizike


Nastavno osoblje - Nastavnik nosilac predmeta - Ostali nastavnici - Aisistenti B. CILJEVI PREDMETA Zbog obimnosti i kompleksnosti materijala, te lakšeg usvajanja znanja, ovaj specijalistički kurs je podjeljen na dva međusobno vezana predmeta: Fizika u radioadijagnostici I i Fizika u radiodijagnostici II. -Cilj ovih predmeta je dati studentima detaljna teorijska i praktična znanja iz fizike u savremenoj radiodijagnostici, te pripremiti studente za samostalan rad kao medicinske fizičare. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Specificni zadaci predmeta su: -Usvajanje teorijskih i praktičnih znanja iz fizike u radiodijagnsotici -Usvajanje savremenih metoda i tehnika koje se koriste u kliničkoj radiodijagnsotici D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Nakon odslušanih predmeta studenti bi trebali da: -Ovladaju i razumiju savremene metode i tehnike koje se koriste u kliničkoj radiodijagnsotici, te ih znaju primjeniti u svakodnevnoj medicinskoj praksi E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada

Kontakt Samostalno 1. Tomografija:

Uvod i terminologija Procesi interakcije rendgenskog i gama zračenja u tijelu pacijenta. Primarna radiološka slika. Slablje-nje rendgenskog i gama zračenja u tkivu. F-faktor. Sekundarno zračenje i metode redukcije sekunda-rnog zračenja. Tkivna doza. Kontrast u mediju Linearna tomografija. Ravan odsjecanja. Isporu-čena doza pacijentu. Kružno, eliptično i spiralno kretanje. Kontrast

Predavanja 8

4

~ 23 ~

Poprečna osna tomografija. Debljina sloja i popre-čna osna tomografija. Uvečanje Kompjuterizirana tomografija (CT). Princip formi-ranja slike u kompjuteriziranoj tomografiji. Reko-nstrukcioni algoritmi. Proces skeniranja. Izvori re-ndgenskog zračenja u CT. Kolimiranje snopova X-zračenja. Detektori X-zračenja. Si-sistem za prikaz slike. Doze pacijenta pri CT pretragama. Kontrola kvalitete Stereoradiografija Vježbe

8

4

2. Kvalitet slike: Neoštrina. Kontrast. Šum. Rezolucija. Distorzija i deformacija slike. "Smetnje" u slici. Analitički opis kvaliteta slike. Tačkasta i linerana reakcija. Predmetaciona prenosna funkcija (MTF) Vježbe

Predavanja 2

2

2 2

3. Digitalna obrada slike: Uvod. Šta je digitalna obrada slike ? Osnove digitalne obrade slike. Reprezentacija digitalne slike (slika kao matrica). Učitavanje, prikazivanje i zapisivanje slike. Klase podataka. Tipovi slika i konverzija između tipova slika i klasa podataka. Načini indeksiranja nizova (vekto-rski indeksi, matrični indeksi, izbor dimenzije ni-za). Transformacija intenziteta i prostorno filtriranje. Transformaciona funkcija intenziteta. Generiranje i prikaz histograma slike. Linearno i nelinearno pro-storno filtriranje. Obrada frekvencionog opsega. 2D diskretna Fou-rierova transformacija. Filtriranje frekventnog opsega. Prostorno filtriranje slike u boji. Direktna obrada podataka u RBG vektorskom prostoru Kompresija slike. Huffmanovo kodiranje i dekodiranje. JPEG kompresija. Morfološka obrada slike. Dilatacija i erozija. Nači-ni označavanja povezanih komponenti. Morfo-loška rekonstrukcija. Segmentacija slike. Detekcija tačaka, linija i rubo-va Vježbe Prva provjera znanja

Predavanja Test

10

10 2

6 5 2

4. Ultrazvuk: Bazični principi. Fizikalne karakteristike. Transdu-ktor. Dopplerov efekat. Kvalitet slike. Klinička primjena Vježbe

Predavanja 2

2

2 2

5. Nuklearna magnetna rezonancija (NMR): Bazični principi. Nuklearni spin. Nuklearni ma-gnetni moment. Larmorova precesija. NMR-osje-tljivost na različita jezgra. Furierove transforma-cije u NMR. T1 i T2 vrijednosti. Impulsne sekve-nce NMR uređaj. Dizajn magneta, gradijentnih kale-ma, rf odašiljača i prijemnika. Klinička primjena i bioefekti. Kontrola kvalitete. Vježbe

Predavanja 8

8

4 4

6. Druga provjera znanja Test 2 2

~ 24 ~

7. Zavrsni ispit 2 6 F. PROVJERA ZNANJA I OCJENJIVANJE



Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)


1. Johns H. E. and J.R Cunningham, The Physics of Radiology, (Forth Edition), Charles C Thomas Publisher, Springfield, Illinois, 1983

2. Hendee W. and E.R. Ritenour, Medical Imaging Physics, (Fourth Edition), John Wiley & Soons, Inc., New York, 2002

3. Meredith W.J. and J.B. Massey, Fundamental Physics of Radiology (Second Edition), Bristol: John Wright & Sons LTD., 1972

4. Gonzales Z.R., Digital Image Procesin using MATLAB, 2004

~ 25 ~


FIZIKA U NUKLEARNOJ MEDICINI II

NASTAVNI PROGRAM A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer Fizika – Opći smjer: Medicinska radijaciona fizika Semestar Deseti (X) Naziv predmeta Fizika u nuklearnoj medicini II Tip predmeta Obavezni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 -- 30 Samostalni rad (sati) 40 Obavezni prethodno položeni predmeti

Opće fizike


Nastavno osoblje - Nastavnik nosilac predmeta - Ostali nastavnici - Aisistenti B. CILJEVI PREDMETA - Zbog obimnosti i kompleksnosti materijala, te lakšeg usvajanja znanja, ovaj specijalistički kurs je podjeljen na dva međusobno vezana predmeta: Fizika u nuklearnoj medicini I i Fizika u nuklearnoj medicini II. - Cilj ovih predmeta je dati studentima detaljna teorijska i praktična znanja iz fizike u savremenoj nuklearnoj medicini, te pripremiti studente za samostalan rad kao medicinske fizičare. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Specifični zadaci predmeta su: - Usvajanje teorijskih i praktičnih znanja iz fizike u nuklearnoj medicini - Usvajanje savremenih metoda i tehnika koje se koriste u kliničkoj nuklearnoj medicini D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Nakon odslušanih predmeta studenti bi trebali da: - Ovladaju i razumiju savremene metode i tehnike koje se koriste u kliničkoj nuklearnoj medicini, te ih znaju primijeniti u svakodnevnoj medicinskoj praksi. E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada

Kontakt Samostalno 1. Tomografska rekonstrukcija u nuklearnoj medici-

ni: Opći koncept i terminologija. Stražnja projekcija i tehnike zasnovane na Fourierovoj analizi. Jednostavna stražnja projekcija. Direktna Fourierova transformacija rekonstrukcije (direct FT). Filtrirana stražnja projekcija. Višeslojne slike. Kvalitet slike i Fourierova transformacija. Iterativna rekonstrukcija i algoritmi. Opći koncept iterativne rekonstrukcije.

Predavanja Vježbe

6

6

3 2

2. Jednofotonska emisiona kompjuterizirana tomo- Predavanja 4 2

~ 26 ~

grafija (SPECT): SPECT sistemi. Gama kamera za SPECT sisteme. Napredni SPECT sistemi. Praktična primjena SPECT sistema. Performanse SPECT sistema. Prostorna rezolucija. Zapreminska osjetljivost. Ostali parametri koji određuju performanse SPECT sistema. Kontrola kvaliteta u SPECT sistemima Klinička primjena SPECT sistema

Vježbe

4

2

3. Pozitronska emisiona tomografija (PET): Detekcija anihilacione koincidencije. Osnovni principi detekcije anihilacione koincidencije (ACD). Prostorna rezolucija: detektori, fizika pozi-trona, dubina-interakcija efekt (DOI), uzorkovanje, rekonstrukcioni filteri. Osjetljivost. Dizajn PET detektora i skenera. Blok-detektori. Modificirani blok-detektori. Gama kamera za PET. Akvizicija podataka. Dvodimenzionalna akvizicija podataka. Trodimenzionalana akvizicija podataka. Akvizicija podataka u dinamičkim sistemima i skeniranje cijelog tijela. Korekcija podataka kod PET. Normalizacija. Korekcija na slučajno sumiranje. Korekcija na rasijano zračenje. Korekcija na slabljenje. Korekcija na "mrtvo vrijeme". Klinička primjena PET sistema Prva provjera znanja

Predavanja Vježbe Test

6

6 2

4 2 2

4. Digitalna obrada slike u nuklearnoj medicini: Digitalna slika. Opće karakteristike i terminologja. Prostorna rezolucija i veličina matrice podataka. Ekranski prikaz slike. Modovi akvizicije. Tehnike digataliziranja slike. Vizuelizacija slike. Region i zapremina od interesa. Krive vrijeme-aktivnost. "Glačanje" slike. Detekcija rubova i segmentacija.

Predavanja Vježbe

6

6

3 4

5. Kinetičko modeliranje trejsera: Opći koncept. Trejseri i dijelovi tijela. Definicija trejsera. Definicija odjeljaka. Distribuciona zapremina. Fluks. Transport trejsera. Protok krvi i izlučivanje. Primjeri dinamičkih slika i kinetičkih modela trejsera. Srčane funkcije i udio ventrikularnog izbacivanja. Protok krvi: modeli i "zarobljeni" radioaktivni trejseri. Kinetika enzima: glukozni metabolizam

Predavanja Vježbe

4

4

2 2

6. Radijaciona zaštita u nuklearnoj medicini: Veličine i jedinice. Zakonska legislativa korišenja izvora jonizirajućeg zračenja u nuklearnoj medicini. Licenciranje i zakonski propisi. Dozvoljeni i nediozvoljeni prostori. Dozni limiti. Koncentracija radionuklida u zraku u zabranjenim prostorima. Preporuke Savjetodavnog organa. Bezbjedno rukovanje radioaktivnim materijalima. ALARA koncept. Redukcija doze zračenja iz vanjskih izvora. Redukcija doze zračenja iz internih izvora. Radijacioni monitoring.

Predavanja Vježbe

4

4

2 2

Druga provjera znanja Test 2 2 7. Završni ispit 2 6

~ 27 ~




Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)

Test 1 25 14 95-100 10 A Test 2 25 14 85-94 9 B Seminarski rad 10 5 75-84 8 C Završni ispit 40 22 65-74 7 D 55-64 6 E U k u p n o 100 55 manje od 55 5 F G. LITERATURA

1. Johns H. E. and Cunningham J. R., The Physics of Radiology, (Forth Edition), Charles C. Thomas Publisher, Springfield, Illinois, 1983

2. Hendee W. and E.R. Ritenour, Medical Imaging Physics, (Fourth Edition), John Wiley & Sons, Inc., New York, 2002

3. Podgorsak E.B. (ed), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, IAEA Report series, Vienna, Austria, 2005

4. Cherry S.R., J.A. Sorenson, M.E. Phelps, Physics in Nuclear Medicine, (Third Edition), Elsevier Science (USA), Philadelphia, Pennsylvania, 2003

~ 28 ~

IZBORNI PREDMETI

~ 29 ~

Šifra predmeta PTH585 Fakultet PMF Sarajevo

VIŠI KURS OPTIKE I

NASTAVNI PROGRAM

A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deveti (IX) Naziv predmeta Viši kurs optike I Tip predmeta Izborni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 15 15 Samostalni rad (sati) 45 Obavezni prethodno položeni predmeti

Elektromagnetizam, Optika


Viši kurs optike II, Interakcija elektromagnetnog polja i atoma, Kvantna optika, Odabrana poglavlja optike, Fotonika, Interakcija zračenja sa čvrstim tijelom, Primjena lasera.

Nastavno osoblje - Nastavnik nosilac predmeta - Ostali nastavnici - Asistenti B. CILJEVI PREDMETA Cilj predmeta je produbljivanje znanja koje su studenti stekli u toku opšteg kursa optike. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Ovladavanje znanjima i matematičkim aparatom koji se koristi u optici. Upoznavanje sa različitim primjenama optike. D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Očekuje se da studenti uspješno usvoje sadržaj predmeta i polože ispit. E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA

Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada Kontakt Samostalno 1. Istorijski uvod. Talasno kretanje. Predavanja

Računske vježbe 2 2

3

2. Teorija elektromagnetnog polja, fotoni i svjetlost.

Predavanja Računske vježbe

2 2

3

3. Prostiranje svjetlosti u izotropnim sredinama. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

4. Prostiranje svjetlosti: Rayleighovo rasijanje, refleksija, prelamanje, Fermatov princip.


2 2

3

5. Prostiranje svjetlosti: elektromagnetni pristup. Totalna unutrašnja refleksija. Optičke osobine metala.


2 2

3

6. Interakcija svjetlosti i materije. Stokesov pristup refleksiji i prelamanju. Fotoni, talasi i vjerovatnoća.


2 2

3

7. Prvi parcijalni ispit 4 3

~ 30 ~

8. Geometrijska optika: sočiva, ogledala i prizme, fiber optika


2 2

3

9. Optički sistemi Predavanja Računske vježbe

2 2

3

10. Debela sočiva i sistemi sočiva. Trasiranje zraka. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

11. Aberacije. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

12. Gradijentna optika. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

13. Tehnička optika. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

14. Optički dizajn. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

15. Drugi parcijalni ispit 4 3 16. Završni ispit 4 F. PROVJERA ZNANJA I OCJENJIVANJE



Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)

Domaće zadaće 10 5 95 - 100 10 A Prvi parcijalni ispit 25 13 85-94 9 B Drugi parcijalni ispit 25 13 75-84 8 C 65-74 7 D Završni ispit 40 24 55-64 6 E U k u p n o 100 55 Manje od 55 5 F, FX G. LITERATURA Udžbenička literature:

1. E. Hecht, Optics, Addison-Wesley, San Francisco, 2002. 2. Materijali iz primijenjene optike, razni autori, Zrak, Sarajevo.

Dopunska literatura i drugi izvori:

1. E. I. Butikov, Optika, Visšaja škola, Moskva, 1986. 2. A. N. Matvejev, Optics, Mir Publisher, Moscow, 1988. 3. G. Brooker, Modern classical optics, Oxford Master Series in Atomic, Optical and Laser Physics,

Oxford University Press, Oxford, 2003. 4. E. Hecht, Theory and problems of optics, Schaum’s outline series, McGraw-Hill, New York, 1975. 5. E. Hecht, A. Zajac, Optics, Addison-Wesley, Reading, 1974. 6. O. S. Heavens, R. W. Ditchburn, Insight into optics, Wiley, Chichester, 1991. 7. M. Born, E. Wolf, Principles of optics, Pergamon, Oxford, 1970. 8. J. W. Goodman, Introduction to Fourier optics, McGraw-Hill, New York, 1968. 9. W. Christian i dr., Waves and optics simulations, Wiley, New York, 1995. 10. Yung-Kuo Lim, Problems and solutions on optics, World Scientific, New Yersey, 2003. 11. D. V. Sivuhin, Sbornik zadač po obščemu kursu fiziki: Optika, Nauka, Moskva, 1977. 12. M. Rousseau, G. P. Mathieu, J. W. Blaker, Problems in optics, Pergamon Press, Oxford, 1973.

~ 31 ~

Šifra predmeta PTH595 Fakultet PMF Sarajevo

VIŠI KURS OPTIKE II

NASTAVNI PROGRAM A. OPĆI PODACI Fakultet Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Odsjek Odsjek za fiziku Ciklus studija II Smjer MEDICINSKA RADIJACIONA FIZIKA Semestar Deseti (X) Naziv predmeta Viši kurs optike II Tip predmeta Izborni Broj (E) CTS bodova 5 Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije 90 30 30 15 15 Samostalni rad (sati) 45 Obavezni prethodno položeni predmeti

Viši kurs optike I


Interakcija elektromagnetnog polja i atoma, Kvantna optika, Odabrana poglavlja optike, Fotonika, Interakcija zračenja sa čvrstim tijelom, Primjena lasera.

Nastavno osoblje - Nastavnik nosilac predmeta - Ostali nastavnici - Asistenti B. CILJEVI PREDMETA Cilj predmeta je produbljivanje znanja koje su studenti stekli u toku opšteg kursa optike i Višeg kursa optike I. C. SPECIFIČNI ZADACI PREDMETA Ovladavanje znanjima i matematičkim aparatom koji se koristi u optici. Upoznavanje sa različitim primjenama optike. D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA Očekuje se da studenti uspješno usvoje sadržaj predmeta i polože ispit. E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA

Br. Nastavne teme i nastavne jedinice Nastavni metod Sati rada Kontakt Samostalno 1. Talasna optika: Uvod. Superpozicija talasa. Predavanja


3

2. Anharmonijski periodični talasi. Neperiodični talasi.


2 2

3

3. Polarizacija: Polarizatori. Dihroizam. Dvojno prelamanje. Polarizacija refleksijom.


2 2

3

4. Polarizacija polihromatske svjetlosti. Optička aktivnost. Optički modulatori. Tečni kristali.


2 2

3

5. Interferencija. Interferometri. Pruge interferencije. Interferencija višestrukih snopova.


2 2

3

6. Optički slojevi. Primjena interferencije. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

7. Prvi parcijalni ispit 4 3 8. Difrakcija: Fraunhoferova difrakcija. Predavanja


3

~ 32 ~

9. Fresnelova difrakcija. Kirchhoffova teorija. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

10. Fourierova optika: Uvod. Fourierova transformacija.


2 2

3

11. Primjene Fourierove optike. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

12. Osnove teorije koherencije. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

13. Laseri i holografija. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

14. Nelinearni fenomeni u optici. Predavanja Računske vježbe

2 2

3

15. Drugi parcijalni ispit 4 3 16. Završni ispit 4 F. PROVJERA ZNANJA I OCJENJIVANJE



Bodovi za prolaz

Osvojen broj bodova

Ocjena (BiH)

(ECTS ocjena)

Domaće zadaće 10 5 95 - 100 10 A Prvi parcijalni ispit 25 13 85-94 9 B Drugi parcijalni ispit 25 13 75-84 8 C 65-74 7 D Završni ispit 40 24 55-64 6 E U k u p n o 100 55 Manje od 55 5 F, FX G. LITERATURA Udžbenička literatura :

1. E. Hecht, Optics, Addison-Wesley, San Francisco, 2002. Dopunska literatura i drugi izvori:

1. Materijali iz primijenjene optike, razni autori, Zrak, Sarajevo. 2. A. N. Matvejev, Optics, Mir Publisher, Moscow, 1988. 3. E. I. Butikov, Optika, Visšaja škola, Moskva, 1986. 4. G. Brooker, Modern classical optics, Oxford Master Series in Atomic, Optical and Laser

Physics, Oxford University Press, Oxford, 2003. 5. E. Hecht, Theory and problems of optics, Schaum’s outline series, McGraw-Hill, New York,

1975. 6. E. Hecht, A. Zajac, Optics, Addison-Wesley, Reading, 1974. 7. O. S. Heavens, R. W. Ditchburn, Insight into optics, Wiley, Chichester, 1991. 8. M. Born, E. Wolf, Principles of optics, Pergamon, Oxford, 1970. 9. J. W. Goodman, Introduction to Fourier optics, McGraw-Hill, New York, 1968. 10. W. Christian i dr., Waves and optics simulations, Wiley, New York, 1995. 11. Yung-Kuo Lim, Problems and solutions on optics, World Scientific, New Yersey, 2003. 12. D. V. Sivuhin, Sbornik zadač po obščemu kursu fiziki: Optika, Nauka, Moskva, 1977. 13. M. Rousseau, G. P. Mathieu, J. W. Blaker, Problems in optics, Pergamon Press, Oxford, 1973.

Medicinska radijaciona fizika

Documents