Detail předmětu

Speciální lékařská a ekologická technika

FEKT-LALEAk. rok: 2018/2019

Předmět se věnuje: principům a využití ultrazvuku, ionizujícího a neionizujícího záření, laserů, urychlených elektronů i protonů. Probírány jsou ultrazvuková chirurgie, vkv hypertermie a radiofrekvenční ablace, radioterapie urychlenými elektrony a protony, gama nůž, drtiče konkrementů ESWL i PEK. Dále aplikace laserů v lékařství, kardiopulmonální a renální mimotělní oběh krve, systémy intervenční kardiologie, ventilační a anesteziologické systémy, defibrilátory, protézy orgánů. Operační robot. Systémy biochemických a imunologických laboratoří.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Oto Janoušek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen :
- vysvětlit základní zákony ultraakustiky,¨
- popsat jednotlivé způsoby výkonových aplikací ultrazvuku v chirurgii, ultrazvukový nůž,
- vysvětlit princip vkv ohřevu tkání a radiofrekvenční ablace,
- popsat funkci urychlovačů elektronů a hadronů,
- popsat funkci Leksellova gama nože,
- vysvětlit princip optického skalpelu,
- popsat princip a funkční bloky kardiopulmonálního mimotělního oběhu krve,
- popsat princip a funkční bloky hemodialyzačního monitoru,
- vysvětlit princip intervenční kardiologie,
- popsat jednotlivé typy funkčních protéz,
- popsat funkci operačního robota,
- vysvětlit principy aplikované v biochemických automatech,
- popsat funkci externího a implantabilního defibrilátoru.

Prerekvizity

Student, který si zapíše tento předmět by měl být schopen :
- vysvětlit základní principy fyzikálních polí,
- ovládat základní principy a zákony elektrotechniky,
- interpretovat základní jednotky fyzikálních veličin,
- ovládat základy biologie a fyziologie člověka,
- ovládat základy fyzikální chemie,
- ovládat základy biochemie.
Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.


Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují samostatné studium a laboratoře. Předmět využívá e-learning. Student odevzdá jeden samostatný projekt a řešený příklad.

Způsob a kritéria hodnocení

Až 20 bodů za laboratorní cvičení - body student získá za 1 protokol a účast na exkursi,
až 20 bodů za vypracovaný tématický projekt,
až 60 bodů za ústní část zkoušky.
Pro úspěšné složení zkoušky je nutné získat z ústní části alespoň 10 bodů.
Zkouška je zaměřena na ověření základních vědomostí z principů ultrazvukových, vkv a radioterapeutických systémů, aplikací laserů, mimotělních oběhů, ventilačních systémů, protéz, defibrilátorů a biochemických automatů.




Osnovy výuky

1. Základy ultraakustiky a principy chirurgických aplikací ulktrazvuku.
2. VKV diatermie a hypertermie, radiofrekvenční ablace.
3. Radioterapie urychlenými elektrony a protony.
4. Gama nůž.
5. Drtiče konkrementů ESWL a PEK
6. Aplikace laserů v lékařství.
7. Kardiopulmonální mimotělní oběh krve. Ventilační systémy.
8. Hemodialýza, hemofiltrace, plasmaferéza.
9. Intervenční kardiologie CARTO, NAVX.
10. Náhrady orgánů.
11. Operační roboty.
12. Externí a implantabilní defibrilátory.
13. Biochemické automaty.


Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům základní informace o ultrazvukových chirurgických zařízeních, vkv diatermii a hypertermii, urychlovačích elektronů a hadronů, gama noži, drtičích konkrementů a laserech v lékařství. Dále jsou probírány mimotělní oběhy krve kardiopulmonální a renální, ventilační systémy, systémy intervenční kardiologie, defibrilátory operační roboty, náhrady orgánů a biochemické automaty.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění :
Laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zameškané laboratorní cvičení nebo exkursi lze po dohodě s vyučujícím nahradit.
Výběr tématického projektu je povinný, odevzdání v rozsahu 10 stran textu.

Základní literatura

Bronzino J.D. et al.: The Biomedical Engineering Handbbok. Academic Press, San Diego 1988
Rozman J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství. Academia, Praha 2006
Rozman J.: Terapeutická technika. VUT FEI, Brno, 2000

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-BEI , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-ML1 magisterský navazující

    obor ML1-BEI , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Oto Janoušek, Ph.D.

Osnova

Metody a konstrukční řešení systémů ultrazvukové chirurgie při aplikaci v oftalmologii, urologii, ortopedii.
Metody a konstrukční řešení systémů ultrazvukové a vkv hypertermie, typy aplikátorů.
Metody a systémová řešení zařízení pro radioterapii urychlenými částicemi a gama zářením,neutrony (urychlovače a metody stereotaktické radiochirurgie). Plánování dávek.
Metody a systémy pro využití nízkých teplot a laserového záření v chirurgii. Drtiče konkrementů.
Metody a konstrukční řešení systémů pro podporu selhávajícího srdce a ledvin (mimotělní oběhy krve kardiopulmonální a renální, metody pro kardiostimulaci, 3D intrakardiální mapování).
Metody a konstrukční řešení zařízení pro podporu zraku a sluchu, neuroprotézy.
Principy a konstrukční řešení systémů pro diagnostiku v gastroenterologii (pH metry, glukometry, EGG), v urologii (průtok moče, EMG svěračů).
Principy a konstrukční řešení endoskopických systémů : rigidní, flexibilní, CCD a ultrazvukové endo-video kamery.
Principy a konstrukční řešení monitorovacích systémů : JIP, ARO - koronární, transplantační, neonatální, kardiotokografie.
Principy a metody používané v biochemických laboratořích.
Konstrukční řešení pomůcek pro tělesně postižené.
Materiály a konstrukční řešení prostředků pro ochranu před ionizujícím zářením, elektromagnetickými poli, hlukem, vibracemi, vysokým napětím, toxickými látkami
Metody a technická řešení pro ukládání a likvidaci toxických i radioaktivních odpadů.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Oto Janoušek, Ph.D.

Osnova

Generátor pro elektroterapii s využitím mikroprocesoru Motorola MHC11.
Aktivní filtr (výpočet podle zadání, praktická konstrukce, měření a zhodnocení dosažených výsledků).
Měření Argandova diagramu ultrazvukového měniče.