Leírás

A tantárgy rövid leírása

A tantárgy célja a biológiai rendszerek és az emberi szervezet működési mechanizmusainak vizsgálatához és megértéséhez szükséges gondolkodásmód és tudás elsajátítása.

A tantárgy feladata az orvosképzés céljainak megvalósításában

Az elméleti és gyakorlati tananyag elsajátítása elősegíti az élő anyag szerkezetének és működésének megértését, valamint az orvosi-fogorvosi gyakorlatban használt fizikai módszerek alapjainak megismerését.

A tantárgy elsajátításához szükséges segédanyagok (könyv, jegyzet, egyéb)

Előadások és szemináriumok anyagai PDF formátumban.

Orvosi Biofizika (szerk: Damjanovich S., Fidy J., Szöllősi J.) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006.

(Az Orvosi Biofizika könyv a Tankönyvtárban online is megtalálható)

Előadások

Előadások

1	Fény és anyag kölcsönhatásai (Dr. Liliom Károly)	2023.09.19.	DFT23z_Biofizika1_Sugarzasok.pdf
2	Lumineszcencia, lézer (Dr. Liliom Károly)	2023.09.19.	DFT23z_Biofizika2_Lumineszcencia.pdf
3	Röntgensugárzás (Dr. Liliom Károly)	2023.09.19.	DFT23z_Biofizika3_Rontgensugarzas.pdf
4	Magsugárzások (Dr. Liliom Károly)	2023.09.19.	DFT23z_Biofizika4_Magsugarzasok.pdf
5	Transzportfolyamatok (Dr. Liliom Károly)	2023.09.19.	DFT23z_Biofizika5_Transzportfolyamatok.pdf
6	Membránpotenciál (Dr. Liliom Károly)	2023.11.14.	DFT23z_Biofizika6_Membranpotencial.pdf
7	Érzékelés (Dr. Liliom Károly)	2023.11.14.	DFT23z_Biofizika7_Erzekeles.pdf
8	Optika, a szem optikája, gyakorlatok (Dr. Liliom Károly)	2023.11.14.	DFT23z_Biofizika8_Optika_szeminarium.pdf

Vizsga

Vizsga

Kollokvium. Az osztályzat a gyakorlati jegy, a szemináriumi jegy és a tételes szóbeli vizsgajegy átlaga.

A személyes részvételt igénylő szemináriumokon a hallgatói teljesítmény átlagos százalékos értékelés formájában történik. A szorgalmi időszak alatt teljesített százalékos átlagérték az alapja a félév végi szemináriumi érdemjegynek (1-5 érdemjegyek). 

A hallgató a félév során gyakorlati érdemjegyet kap. A gyakorlati érdemjegy elméleti és gyakorlati munka, valamint a hallgató gyakorlatokon mutatott magatartásának és hozzáállásának értékelése alapján történik (1-5 érdemjegyek). 

A félévvégi érdemjegy elégtelen, ha a részjegyek átlaga nem éri el a 2,0-es átlagot.

Tételsor:

1. A sugárzás definíciója, osztályozása, főbb típusai. Elektromágneses spektrum.

2. A fény izotróp közegekben: geometriai optika, Fermat-elv, prizma, lencsék képalkotása. Mikroszkóp.

3. A fény terjedése: Huygens-elv, szuperpozíció elve, interferencia, optikai rács.

4. Lencsék felbontóképessége, Abbé-elv, Abbé-képlet.

5. Fény keletkezése: hőmérsékleti sugárzás és lumineszcencia.

6. Fluoreszcencia és foszforeszcencia jellemzése. Jablonski-diagram, Kasha-szabály, Stokes-eltolódás.

7. A lézer működésének elvi alapjai: populáció-inverzió, spontán és indukált emisszió, optikai rezonátor. A lézerfény tulajdonságai.

8. Röntgensugárzás előállítása: a röntgencső működése, fékezési és karakterisztikus sugárzás, a röntgencső hatásfoka.

9. Röntgensugárzás elnyelődése: fotoeffektus, Compton-szórás, függésük az anyagi minőségtől és a fotonenergiától.

10. A röntgenkép minőségét meghatározó tényezők. Szummációs kép és a CT elve.

11. CT-készülék generációk, hagyományos fogászati röntgenkép és fogászati CT.

12. Hounsfield egység és az ablakozás szerepe a CT-kép kontrasztfokozásában.

13. Radioaktivitás jellemzése. Magsugárzások típusai és jellemzésük.

14. Az izotópkiválasztás szempontjai orvosi diagnosztikai eljárásokhoz.

15. Orvosi képalkotás gamma-sugárzással: gamma-kamera, SPECT, PET.

16. Folyadékáramlás csövekben, alkalmazás az artériás vérkörre.

17. Diffúzió és ozmózis, biológiai jelentőségük.

18. Membrántranszport, nyugalmi membránpotenciál és akciós potenciál.

19. Az érzékelési folyamat jellemzése, pszichofizikai törvények.

20. Az emberi szem képalkotásának jellemzése, redukált szemmodell, látásélesség.

Házi feladat példák

Házi feladat példák

Beadandó dolgozat témalistája:

1. Jellemezze az elektromágneses sugárzások teljes spektrumát a rádióhullámoktól a gamma-sugárzásig, utalva gyakorlati alkalmazásokra.

2. Hasonlítsa össze az inonizáló sugárzások fajtáit, utalva a biológiai hatásokra.

3. Hasonlítsa össze a fény szóródását a hullámhossznál kisebb és azzal összevethető méretű részecskéken.

4. Fejtse ki a szuperpozíció elvét és következményeit (interferencia).

5. Hasonlítsa össze a fehér fény színekre bontását prizmával és optikai ráccsal, utalva az előnyökre és hátrányokra is.

6. A point-spread function (PSF) kapcsolata a lencsék felbontóképességével.

7. Fejtse ki, miért volt forradalmi elképzelés a Plank-féle energia-kvantum bevezetése a hőmérsékleti sugárzás leírásánál.

8. Hasonlítsa össze a fluoreszcencia és a foszforeszcencia jellemzőit, utalva gyakorlati alkalmazásokra.

9. Hogyan értelmezzük a Jablonski-diagramot az anyag szerkezetének ismeretében.

10. Hasonlítsa össze a főbb lézertípusokat.

11. Mi a Duane-Hunt szabály fizikai magyarázata, vezesse le az összefüggést.

12. Fejtse ki miért alkalmasabb a molibdén anódú röntgencső lágyszövetek vizsgálatára, mint a wolfram anódú.

13. Ismertesse a CT generációkat, előnyeiket és hátrányaikat.

14. Ismertesse a Hounsfield-egység tartományokat a főbb szövetekre.

15. Ismertesse a magsugárzások alkalmazási lehetőségeit orvosi képalkotásra.

16. Milyen szempontok alapján választana gamma-sugárzó izotópot orvosi képalkotás céljára?

17. Miért kell kollimátor a gamma-kamerába?

18. Ismertesse a pozitron-emissziós tomográfia (PET) működését, előnyeit.

19. Fejtse ki a röntgen-sugárzáson alapuló és a gamma-sugárzáson alapuló orvosi képalkotó eszközök kombinált alkalmazásának előnyeit.

20. Mi a következménye az artériák rugalmasságának?

21. Hogyan jelenik meg az artériás rendszerben a szélkazán-effektus?

22. A vesedalízis alapja: ozmózis vagy diffúzió?

23. Hasonlítsa össze különböző kémiai természetű anyagok plazmamembránon keresztüli diffúzióját, permeabilitását.