Лазери в медицині та біології
Спеціальність: Електроніка
Код дисципліни: 7.171.03.M.013
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електронна інженерія
Лектор: Д.ф-м.н., проф. Микитюк Зіновій Матвійович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: загальні компетентності:
ЗК1.Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
ЗК4. Здатність до проведення досліджень на відповідному рівні.
ЗК5. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК8. Здатність спілкуватися з представниками інших професійних груп різного рівня (з експертами з інших галузей знань/видів економічної діяльності).
Фахові компетентності:
ФК1. Здатність оцінювати рівень існуючих технологій електронної промисловості у галузі професійної діяльності, ефективність технічних рішень.
ФК6. Здатність відшуковувати необхідну інформацію за допомогою сучасних інформаційних ресурсів, аналізувати та оцінювати її.
ФК8. Здатність оцінювати проблемні ситуації у сфері розробки, конструювання, налагодження, функціонування та експлуатації електронних компонентів, пристроїв і систем, формулювати пропозиції щодо вирішення проблем.
Результати навчання: РН1. Реалізовувати проекти модернізації виробництва і технологій у сфері електроніки, впровадження новітніх інформаційних, комунікаційних та мультимедійних технологій.
РН7. Здійснювати інформаційний та науковий пошук з використанням наукової, технічної та довідкової літератури, баз даних і знань, інших джерел інформації,; критично осмислювати та інтерпретувати наявні знання та дані, формувати напрями досліджень і розробок з урахуванням вітчизняного й закордонного досвіду.
РН8. Здійснювати та координувати розробку, підбір, використання та модернізацію необхідного обладнання, інструментів і методів при організації виробничого процесу з урахуванням технічних та технологічних можливостей, сучасних наукоємних методів, засобів та технічних рішень.
РН10. Обирати оптимальні методи досліджень, модифікувати, адаптувати та розробляти нові методи.
РН12.Узагальнювати сучасні наукові знання в галузі електроніки та застосовувати їх для розв’язання складних науково-технічних задач, доведення отриманих рішень до рівня конкурентоспроможних розробок, втілення результатів у бізнес-проектах.
КОМ2. Здатність використання різноманітних методів, зокрема сучасних інформаційних технологій, для ефективно спілкування на професійному та соціальному рівнях.
АіВ2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
АіВ3. Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи, самостійно приймати рішення, досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Функціональна електроніка. ч.2.
Кореквізити: Квантова електроніка та лазерна техніка.
Короткий зміст навчальної програми: Програма навчальної дисципліни «Лазери в медицині та біології» укладена для студентів інституту телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки, які навчаються за спеціальністю Електроніка.
Програма курсу враховує сучасні тенденції розвитку лазерної техніки. В лекційних курсах вивчаються основні характеристики різних типів лазерів, що використовуються в медицині, особливості взаємодії лазерного випромінювання з біологічними об’єктами та різні типи ефектів (біохімічні, біоелектричні, біоенергетичні), які виникають в результаті цієї взаємодії. Під час практичних занять студенти набувають практичних навичок у вивченні спектральних характеристик та використанні лазерів для проведення процесів біостимуляції, руйнування біотканин. Студенти навчаються також розраховувати необхідні для здійснення цих процесів енергетичні дози лазерного випромінювання та підбирати необхідний тип лазерів.
Опис: Лазери в медицині та біології як елемент досліджень.
Дія оптичного випромінювання на біотканини та основні параметри, що характеризують цю дію.
Характеристики лазерного випромінювання.
Характеристики процесу взаємодії лазерного випромінювання з біооб’єктами. Методи лазерного опромінення та класифікація лазерів, що використовуються в медицині. Газорозрядні лазери. Рідинні лазери. Твердотільні лазери. Напівпровідникові лазери.
Характеристика біологічної дії лазерного випромінювання на тканину.
Характеристики ефектів, які виникають під дією лазерного випромінювання на біооб’єкти.
Імпульсна фототермічна радіометрія.
Застосування лазерного випромінювання малої та середньої потужності в різних областях медицини.
Дія лазерного випромінювання на кров.
Лазерна літотрипсія.
Лазери в хірургії.
Лазери в офтальмології.
Лазерно-люмінесцентна діагностика.
Основні медико-технічні вимоги до медичних лазерних систем.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль: контрольні роботи.
Підсумковий контроль: екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (30%): виконання практичних робіт.
Підсумковий контроль (70%): екзамен письмова компонента (50%), усна компонента (20%).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Микитюк З.М. Електронний варіант конспекту лекцій «Лазерна техніка в біомедицині», - 2019 - 102 с.
2. Лазерні медичні технології: навчальний посібник/ Готра З.Ю., Павлов С.В., Микитюк З.М. та ін. – Вінниця: ВНТУ, 2017. – 158 с.
3. Кожем’яко В.П., Мартинюк Т.Б., Суприган О.І., Клімкіна Д.І. Квантові перетворювачі на оптоелектронних логіко-часових середовищах для око-процесорної обробки зображень. – Вінниця: Універсум.- 2007, 127 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).