СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ "СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ"
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
КАТЕДРА "КВАНТОВА ЕЛЕКТРОНИКА"

Учебна програма на курса
"Приложение на лазерите в медицината"


Хорариум: 45 + 0 + 0 = 45 часа

Кредити (ECTS): 3,0

Лектор: доц. д-р Иван Хълтъков


Анотация:

Курсът е едносеместриален, с хорариум от 3 часа лекции седмично или общо 45 часа. Задължителен е за студентите от БС “Медицинска физика” и е изборен за всички други бакалавърски специалности.

Курсът се състои се от четири раздела:

- лазерен инструментариум;

- разпространение и въздействие на светлината в/върху биологичните тъкани; - диагностични приложения на лазерите в медицината; - терапевтични приложения на лазерите в медицината.

Първият раздел е посветен на лазерния инструментариум, използван в медицинската практика. Последователно се разглеждат: основните свойства и характеристики на лазерното лъчение; видовете лазери, използвани в медицинската практика; системите за пренасяне на светлина.

Във Втория раздел се излагат основните познания, необходими за разбирането на закономерностите за разпространение на светлината в мътни среди, каквито са биологичните тъкани. Въвеждат физични представите за биологичните тъкани като оптична среда. Следва детайлно запознаване с оптичните параметри и характеристики на биологичните тъкани. Накрая се разглеждат съвременните разбирания за типовете въздействия на светлината върху биологичните тъкани. Обсъждат се множество конкретни техники за въздействие.

Материалът в Трети раздел излага основните методи и подходи за фото-диагностика в медицината, при които съществена роля играят уникалните свойства на лазерното лъчение. При това се използват и прилагат познанията и представите въведени в първия и втория раздели. Изложението на общите идеи за диагностика са придружени с конкретни и значими за медицинската практика примери и техники.

В Четвъртия раздел на курса се излагат основните терапевтични приложения на лазерите, подредени съобразно медицинските дисциплини. Разглежданията се провеждат основно в рамките на физичните представи, използвайки съществено познанията от Втори раздел, а медицинската страна се засяга само феноменологично.

Накрая накратко се излагат рисковете и мерките за безопасност при медицинските приложения на лазерите.

Курсът е подходящ за онези, за които използването на лазери в областта на медицината ще представлява интерес.

Оценката е текуща и се формира като средно-аритметична стойност от резултатите, показани на две контролни работи – една след средата на семестъра и друга през последната седмица от семестъра.

Контролните се провеждат и оценяват от преподавателя, водещ лекциите.

В първата контролна работа е обхванат материала от І, ІІ и от част от ІІІ раздели, а във втората - от ІІІ и ІV раздели. Контролните работи са под формата на отворени тестове, в които студентът отговаря най-често чрез изброяване, рисунка на схема или написване на формула и по-ряко чрез описания или извеждания. Всяко котролно се състои от девет въпроса, за всеки от които могат да бъдат получени 0, 1 или 2 точки. Оценката на резултатите от всяка работа се поставя въз основа на набрания брой точки, както следва:

- 3 - 10 до 11 т.;

- 4 - 12 до 13 т.;

- 5 - 14 до 15 т.;

- 6 - 16 до 18 т.

Предварителни изисквания:

Изслушани курсове по: Математически анализ / Математика, Математични методи на физиката, Обща физика.

Програма на курса:

  1. Основни свойства и характеристики на лазерното лъчение. Енергетични характеристики. Монохроматичност. Кохерентност. Насоченост. Яркост. Времеви характеристики. (2 часа)
  2. Основни видове лазери, използвани в медицината. Лазер с въглероден двуокис. Лазер с неодим-ИАГ кристал. Холмиев и ербиев лазери. Аргонов лазер и лазери с пари на медта. Ексимерни лазери. Полупроводникови лазери. Влакнесто-оптични лазери. Багрилни лазери. (2 часа)
  3. Системи за пренасяне на светлинното лъчение. Гаусови светлинни снопове. Влакнесто-оптични пренасящи системи. Отражателно-пречупващи пренасящи системи. (3 часа)
  4. Биологичните тъкани като оптична среда. Общи особености. Оптични свойства на биологичните тъкани. Оптични параметри и характеристики на биологичните тъкани. Разпространение на светлината в биологичните тъкани. (2 часа)
  5. Въздействие на светлината върху биологичните тъкани. Особености. Класификация на типовете въздействия. Фототермично въздействие. Фотохимично въздействие. Фотомеханично въздействие. Фотоаблация на биологични тъкани. (3 часа)
  6. Диагностика на кръвните потоци в тъканите чрез кохерентно разсейване на светлина. Физичен механизъм. Макроефекти. Техника. Клинични приложения. (2 часа)
  7. Фотолуминесцентни техники за диагностика. Особености и типове фотолуминесценция. Техники за фотолуминесцентна диагностика. Флуоресцентни техники за диагностика на микро и макро ниво. (2 часа)
  8. Стационарни методи за неинвазивна абсорбционна диагностика. Същност и основна идея. Основни геометрии за въвеждане и регистриране на светлината. Интегрална абсорбционна спектроскопия. Пространствено селективна абсорбционна спектроскопия. (2 часа )
  9. Нестационарни методи за неинвазивна абсорбционна диагностика. Същност и основна идея. Времево-стробиращ метод. Фазово-честотен метод. (2 часа)
  10. Фотодинамична терапия. Основен механизъм на въздействие. Типове фотосенсибилизатори. Лазерни източници и инструментариум. Клиничен опит. (2 часа)
  11. Приложение на лазерите в офталмологията. Анатомични бележки. Поглъщане на светлината от различните тъкани на окото. Инструментариум. Постериорални терапевтични процедури. (2 часа)
  12. Приложение на лазерите в офталмологията. Анатомични бележки. Антериорални терапевтични процедури. (3 часа)
  13. Приложение на лазерите в оториноларингологията. Анатомични бележки. Микрохирургия на гърлото. Хирургия на носа. Хирургия на устната кухина. Хирургия на ухото. (2 часа)
  14. Приложение на лазерите в белодробната диагностика и терапия. Флуоресцентна бронхоскопия и инструментариум. Облекчаваща терапия. Терапия на доброкачествени образувания. (2 часа)
  15. Приложение на лазерите в гастроентерологията. Инструментариум. Овладяване на кръвотечения. Терапия на тумори. Други видове облекчаващи терапии. (2 часа)
  16. Приложение на лазерите в урологията. Терапия на външните полови органи. Терапия на уретера. Открита хирургия на бъбреците. Терапия на тумори. Разрушаване на бъбречни камъни. (2 часа)
  17. Приложение на лазерите в неврохирургията. Особености при неврохирургичните манипулации. Типове фото-въздействия. Хирургия на кръвоносната система на мозъка. Терапия на тумори. Хирургия на гръбначния мозък. (2 часа)
  18. Приложение на лазерите в сърдечно-съдовата хирургия. Лазерна ангиопластика. Реваскуларизация на сърцето. Вътрешносърдечна хирургия. (2 часа)
  19. Приложение на лазерите в дерматологията. Анатомични бележки. Избелване на червени родилни петна. Избелване на татуировки. Козметични приложения. (2 часа)
  20. Приложение на лазерите в стоматологията. Терапевтични процедури. Козметични процедури. (2 часа)
  21. Рискове и безопасност при работа лазерите в медицината. Въздействие при облъчване на ретината. Въздействие при облъчване на роговицата. Въздействие при облъчване на кожата. Средства за предпазване и защита. (2 часа )

Формата на контрол е текуща оценка

Основна литература:

  1. G. Palumbo, R. Pratesi, “Lasers and Current Optical Techniques in Biology”, European Society for Photobiology (2004).
  2. J.A.S. Carruth, A.L. McKenzie, “Medical Lasers – Science and Clinical Practice”, Adam Hilger Ltd, Bristol and Boston.
  3. Britton Chance, “Photon Migration in Tissues”, Plenum Press, New York.
  4. Niemz M.H., “Laser-Tissue Interactions”, 3ed., Springer (2007)
  5. David J. Goldberg, “Laser Dermatology”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2007)

Допълнителна литература:

  1. O. Svelto, “Principles of Lasers”, 5th Ed, Springer (2002).

Съставил програмата: доц. д-р Иван Хълтъков

14.01.2013 г.


Вашите коментари изпращайте тук

2014-03-28

Check this is a valid HTML 4.01 document!