سرفصل های پیشنهادی فیزیک پزشکی برای دانشجویان پزشکی

 

در ریز دروس و سرفصل های پیشنهادی زیر سعی شده در چهارچوب عناوين مصوب موجود ستاد انقلاب فرهنگی، مطالب و موضوعات مورد نیاز دانشجویان پزشکی پوشانده شود. بدليل محدوديت تعداد واحدهای مربوطه و ساعات تدريس، از طرح مباحث جديد اگر چه ضروریست اجتناب شده است. بعلاوه این سرفصلها، جمع بندی موضوعات درسی را که همکاران فیزیک پزشکی در دانشگاههای اصلی تدریس می نمایند را در بر می گیرد.

امید است کلیه همکاران دانشگاههای مختلف این مباحث را در تدریس دانشجویان پزشکی بپوشانند تا علاوه بر پوشش دادن حداقل نیاز علمی دانشجویان، اطمینان به پوشاندن عمده مطالب مورد نیاز در امتحان علوم پایه حاصل نمایند.

انتظار می رود مباحث زیر بصورت دو و نیم تا سه واحد درسی بمدت يک ترم تدريس شود. حجم مطالب بطريقی برنامه ريزی شود تا هر يک از مباحث 6 گانه در 4 جلسه دو ساعته ارائه گردد.جهت آشنايی عملی دانشجويان با دستگاهها، بازديد هفتگی يکساعته در طول دوره تدريس در بخشهای مختلف پيشنهاد می گردد.

 

مبحث

تعداد سوالات برد

نور

1

جريانهای پر فرکانس و دياترمی

1

صوت

1

X-ray

1

پزشکی هسته ای

1

راديوبيولوژی و حفاظت

1

 


 

1- مباني فيزيكي نور و ديدگانی و كاربردهاي آن در پزشكي

فيزيک نور

مكانيزم توليد نور

واحدهاي فركانس طول موج و سرعت نور

منابع نور

رابطه بين سرعت نور در خلأ و محيط‌هاي مادي

بازتابش و شكست نور

ضريب شكست و كاربردهاي آن در پزشكي

تعريف زاويه حد

پديده فتوالكتريك و مكانيزم تابش نور از اتمها

اساس فتوسلها و كاربردهاي آنها در پزشكي

پلاريزاسيون نور و كاربردهاي آن در علوم آزمايشگاهي و داروسازي

 

اندازه گيری و سنجش نور

سنجش نور

واحد شدت نور

واحد روشنايي

واحد درخشندگي

واحد فلوي نوراني

 

كاربردهاي تشخيصي نور

فيلترهاي نوري و كاربرد آن در پزشكي

اساس اسپكتروسكوپي و كاربرد آن در پزشكي

طيف جذبي هموگلوببن اكسي هموگلوببن كربوكسي

 

اثرات بيولوژيكي نور مرئي

اثر نور بر حركت و رشد موجودات

اثرات نور بر چشم و پوست

 

كاربردهاي نور مرئي در درمان

كاربردهاي كروموتراپي و هليوتراپي

ساختمان آندوسكوپ و انواع آن

كاربردهاي آندوسكوپي در پزشكي

باندهاي A,B,C ماوراء بنفش

بهترين طول موجهاي كشنده ميكروبها

تونل تراكتين و لامپ كروماير و استفاده آنها

اثرات فيزيولوژيكي اشعه ماوراء بنفش

كاربردهاي درماني اشعه ماوراء بنفش

اثرات حاد و مزمن ماوراء بنفش بر پوست و چشم

 

گرما و کاربرد آن در پزشکی

حدود طول موجهاي مادون قرمز

منابع توليد اشعه مادون قرمز

خواص فيزيولوژيكي گرما

وابستگي مادون قرمز به دما

رابطه بين طول موج مربوط به شدت ماكزيمم و دماي مطلق

 

مطالعه فيزيک چشم و بيماريهای آن

 محيطهاي مختلف چشم

ضرايب شكست محيطهاي چشم

قدرت همگرايي ديوپترهاي مختلف چشم

تفاوت بين چشم هنجار و ناهنجار

مكانيزم، ميدان و دامنه تطابق

علت پيرچشمي و روش جبران آن

 

عدسيها و کاربرد آن در چشم

انواع عدسي‌هاي كروي

عدسي‌هاي محدب و مقعر و روشهاي مختلف اندازه‌گيري همگرايي آنها

رابطه بين فاصله كانوني و همگرايي عدسي

رابطه بين همگرايي و ضريب شكست و شعاع انحناء عدسي

عدسي‌هاي استوانه‌اي

كانون عدسي استوانه‌اي

تركيب عدسي‌هاي استوانه‌اي

تصوير يك نقطه و خط در عدسي استوانه‌اي

 

ناهنجاريهاي ديدگاني

ناهنجاريهاي كروي و روش رفع عيب آن

ناهنجاريهاي استيگماتيسم و روش رفع عيب آن

روشهاي تشخيص استيگماتيسم

مباني فيزيكي تيز‌بيني

تيزبيني در روشنايي كم و زياد

روش نسخه‌نويسي عينك

انواع تابلوهاي ديد

ساختمان آفتالموسكپ

روشهاي مستقيم آفتالموسكوپي

مباني فيزيكي اسكياسكپي

ساختمان اسكياسكپ

علل دوبيني

مباني فيزيكي ديدن رنگها

انواع كوررنگي

ميدان بينايي

 

 
 

2- کاربرد امواج پر فرکانس در درمان

جريانهای پر فرکانس

نوسانها

دستگاه نوسانی

فرکانس نوسانات

ميرايی نوسانات

انتقال انرژی ميان دستگاههای نوسان کننده

تعريف شوک الکتريکی

تاثير فرکانس بر شوک الکتريکی

 

تداخل

آشفتگی الکترومغناطيسی، تاثير بر ديگر دستگاههای الکترونيکی

دستگاههای الکترونيکی

گيرنده راديو

دستگاههای ديگر الکترونيک

اتاقک محافظ

 

روشهاي دياترمي با امواج پرفركانس (خازني، كابلي)

روش خازنی

ساختار دستگاه

روش گرم كردن بافت

توزيع خطوط ميدان الکتريکی

الكترودها

فاصله الکترودها از بدن

اندازه الکترودها

جايگاه الکترودها

الکترودهای روبرو

الکترودهای کنارهم

روش الکترودهای چهار بر

 

 روش القايی يا کابل

روش کابل و ميدان مغناطيسی

اثرات نسبی دو ميدان الکتريکی و مغناطيسی

 

کاربرد دياترمی با مايکروويو(MWD)

توليد امواج مايکروويو

کاربرد مايکروويو در پزشکی

کاربرد درمانی

الکترود تک قطبی

خواص فيزيولوژيکی مايکروويو

گرم کردن بافتها

افزايش متابوليسم

 

جراحی الکتريکی

ترموکوتر و جراحی الکتريکی

برش

 انعقاد خون

انواع جراحی الكتريكي

نكات ايمني در جراحي الكتريكي

 

اثرات دياترمی موج کوتاه بر بدن

اثرات فيزيولوژيک جريانهای پر فرکانس دياترمی

اثرات مستقيم

اثرات غير مستقيم

 
 

3- مبانی فيزيکی صوت و کاربردهای آن در پزشکی

تعاريف امواج فراصوتی

ويژگيهای امواج فراصوت

طول موج

فرکانس

زمان تناوب

سرعت گسيل موج

 

برهم کنش امواج فراصوت با بافت

بازتابش

برخورد امواج فراصوتی به مرز ميان دو محيط

قانونهای اسنل

امپدانس صوتی و روش محاسبه آن

ضريب بازتابش و گذر

تداخل

تداخل سازنده

تداخل تخريبی

شدت صوت و واحدهای مختلف آن

جذب و کاهش شدت امواج فراصوتی

عوامل تضعيف کننده صوت

محاسبه ميزان تضعيف بر حسب دسی بل

لايه نيم جذب

فاصله يابي پژواك

 

توليد و آشکارسازی امواج فراصوتی

اثر پيزوالکتريک و عکس آن

روش توليد امواج فراصوت

مواد پيزوالکتريک

فرکانس طبيعی قطعه پيزوالکتريک

مبدل ساده فراصوتي

تفکيک پذيری محوری و جانبی

لايه های تطبيق امپدانس

فرکانس تکرار پالس

زمان تکرار پالس

طول زمان پالس

پرتوی فراصوتی

ناحيه نزديك

ناحيه دور

 کانونی کردن پرتو فراصوت

روش مکانيکی

روش الکترونيکی

 

چگونگی تشکيل تصوير فراصوتی

 

روشهای تک موج يا روش پژواک پالسی

اسکن دامنه

مولد پالس

گيرنده

تقويت کننده

جبران بهره زماني

آشکارسازی

دستگاه نمايش، لامپ اشعه كاتدي

اسکن روشنايی ايستا

داده های مربوط به مختصات

مبدل اسکن

 

مبدلهای بلادرنگ و اسکن بلادرنگ

واژه بلادرنگ

مبدلهای مکانيکی بلادرنگ

مبدل های الکترونيکی بلادرنگ

آرايه خطی

آرايه فازی

 

روش داپلر و دستگاهها

اثر داپلر

موج پيوسته

موج پالسی

دستگاه داپلر رنگی

دستگاه داپلکس

 

اثرات بيولوژيکی امواج فراصوت

اثر حفره سازی

اثر جريان گردابی

 اثر گرمايی

کاربرد درمانی فراصوت

 


 

4- اشعه ايكس و كاربردهاي آن در پزشكي

 

توليد اشعه ايكس

روش عمومي

روش اختصاصي

طيف انفصالي اشعه ايكس

طيف پيوسته ايكس

 

لامپ اشعه ايكس

كاتد و فيلامان

سرپوش كانوني

 لامپ دو كانوني

 آند و زاويه آن

 آند دوار

لكه كانوني و خصوصيات آن

 برخورد الكترونها با هدف

جريان لامپ  و جريان فيلامان

 

اجزاء دستگاه راديولو‍‍ژي و تاثير آن بر كميت و كيفيت تشعشع

ديافراگم

فيلتر اضافي

ژنراتور

شكل موج ولتاژ

اثر زاويه دار كردن آند

كانون موثر

كانون حقيقي

اثر پاشنه آند

گريد

فاكتورهاي موثر در طيف اشعه ايكس و كميت و كيفيت تشعشع موثر

 

كاربرد و تفاوت انواع برهم كنشها (برخوردها)  در راديولوژي تشخيصي

برهم کنش (برخورد) اشعه ايكس با ماده

عوامل موثر در احتمال وقوع برخوردهاي مختلف

عبور، جذب و پراكندگي اشعه ايكس

پراكندگي همدوس

فتوالكتريك

 كمپتون

 توليد جفت

 

جذب و اندازه گيري اشعه ايكس

 تضعيف خطي

ضريب كاهش جرمي و نمايي اشعه X

HVL و كاربرد آن

جذب افتراقي اشعه X در بدن و عوامل موثر در آن

عدد اتمي

 دانسيته

 انرژي

 مواد حاجب

كنتراست تشعشع و عوامل موثر در آن

 ضخامت

 ضريب جذب

 اسكتر

 انرژي فوتون

تعريف اكسپوز، دوز و واحدهاي آن

 

تشكيل تصوير در راديولو‍ژي

فيلم پرتونگاري و خصوصيات آن

ساختمان فيلم و عمل ظهور و ثبوت تصوير

دانسيته فيلم

حساسيت فيلم

كنتراست تصوير

صفحات تقويت كننده و خصوصيات آن

كاست راديوگرافي

روشهاي بدون فيلم

 

فلوروسكوپي

روشهاي فلوروگرافي

تيوپ تشديد كننده

دوربين و ديجيتايزر

 

کاربرد سي تي اسكن

 

كيفيت تصوير در راديولوژي

تشعشعهاي پراكنده و راههاي كاهش آن

گريد

تكنيك مناسب

فاصله مناسب

وسايل فشارنده

نيم سايه و فاكتورهاي موثر در وضوح تصوير

نيم سايه هندسي

محوي حركتي

بزرگنمايي


 

5- پزشکی هسته ای

مرور مطالب بنيادی

ساختمان اتم و مشخصات اجزاء تشکيل دهنده آن

اعداد اتمی، جرمی، نوترونی و رابطه بين آنها

معانی ايزوتوپ، ايزومر، ايزوبار و ايزوتن

واحد جرم اتمی و واحد انرژی در پزشکی هسته ای

مفهوم انرژی هسته ای، انرژی همبستگی و نقص جرمی و ارتباط بين پايداری هسته ها با انرژی همبستگی

نيروهای الکترومغناطيس

 

هسته ها و فرآيندهای پرتوزا

نوکلوئيدها و تقسيم بندی آنها

ساختمان و حالت برانگيخته هسته

راديونوکلوئيدها و پايداری هسته ها

سريها يا زنجيره های راديواکتيو

فرآيندهای راديواکتيو و قوانين بقا

واپاشی آلفا

واپاشی بتا

انتشار β‾

انتشار پوزيترون يا +β

گيراندازی الکترون

واپاشی گاما يا گذر ايزومريک

انتشار فوتون پرانرژی

تبديل داخلی

طرحواره واپاشی

ويژگيهای پرتوهای گاما و ذرات (α،+β‾β)

 

برهمکنش ذرات و پرتوهای پر انرژی با ماده

برهم کنش ذرات باردار

تفاوت بين ذرات باردار سبک و سنگين

برد ذرات باردار

عوامل موثر در برد

انتقال خطی انرژی

برهم کنش نوترونها

 

راديواکتيويته: قانون واپاشی، نيمه عمر و آمار

تعريف راديو اکتيويته و راديو ايزوتوپ

واحد های فعاليت هسته ای (اکتيويته) و تعاريف آنها

قانون واپاشی

اکتيويته ويژه

پايای دگرگونی يا کاهش نيمه عمر

معادله های دگرگونی و منحنی واپاشی مواد راديواکتيو

قانون نمايی واپاشی

محاسبه اکتيويته راديوايزوتوپها با استفاده از نيمه عمر مربوطه پس از گذشت زمان

عمر متوسطTav

نيمه عمر بيولوژيکی

نيمه عمر موثر

دگرگونيهای پشت سر هم و ترازمنديهای راديو اکتيو

ترازمندی پايدار

ترازمندی گذرا

دگرگونی شاخه ای

 

توليد راديونوکلوئيدها

آشنايی با خانواده های مختلف راديو اکتيو طبيعی

مواد راديواکتيو طبيعی

مواد راديواکتيو مصنوعی

روشهای توليد راديونوکلوئيد

راديونوکلوئيدهای محصول رآکتور

راديونوکلوئيدهای محصول شتابدهنده يا سيکلوترون

راديونوکلوئيدهای محصول شکافت هسته ای

توليد راديونوکلوئيدهای کوتاه عمر، استفاده از ژنراتور

اصول ژنراتور

ژنراتور موليبدون- تکنسيم

 

پرتو داروها

انتخاب راديونوکلوئيد

کنترل کيفيت يک پرتودارو

خلوص راديونوکلوئيد

خلوص راديوشيميايی

خلوص شيميايی

استريل شدگی

تب زدايی

آلودگی به راديواکتيو مادر

 

انواع مولکولهای نشاندار و موارد تشخيصی استفاده آنها در پزشکی هسته ای (invivo,invitro)

روشهای آزمايشگاهی پزشکی هسته ای

اندازه گيری عناصر کمياب

روش راديوايمونواسی

روشهای رديابی (اندازه گيری عمر گلبول قرمز، اندازه گيری B12 ، بررسی جذب آهن، کار غده تيروئيد)

چگونگی کاربرد راديوايزوتوپها I-131 در اندازه گيری برداشت يد (Up-Take)

کاربرد راديوايزوتوپها در درمان سرطانها به روش خارجی، داخل حفره ای، کاشتن، خوراکی و تزريقی و راديوايمونوتراپی

آشنايی با چگونگی بازرسی مواد راديواکتيو در آزمايشگاه راديوفارماسی

 

آشکارسازی پرتوهای پر انرژی

انواع آشکارسازها (کارايی کل، کارايی ذاتی، کارآيی هندسی)

آشکارساز جرقه ای چاهی

آشکارسازهای جرقه زن مايع

ساختمان شمارنده های گازی و تفاوتهای بين اطاقکهای يونش، کنتور تناسبی و کنتور گايگر مولر

ساختمان آشکارسازهای حالت جامد

 

دستگاههای نگاره برداری در پزشکی هسته ای

مسائل اصلی، پروبها و اسکنرهای خطی

دوربين گاما و اجزاء آن

هم خط سازها(هم خط ساز همگرا، هم خط ساز واگرا)

 

 

برش نگاری نشری رايانه ای

اصول برش نگاری عرضی

برش نگاری رايانه ای تک فوتون

دستگاههای PET

 

6- زيست شناسی پرتو و حفاظت

زيست شناسی پرتو

انواع پرتوهای يونساز و دسته بندی اثرات زيستی

انواع پرتوهای مورد استفاده در پزشکی

ضريب تاثير نسبی بيولوژيکی

آثار فيزيکی پرتوهای يونيزان

آثار شيميايی پرتوهای يونيزان

تعيين اثرات زيستی پرتو

دسته بندی اثرات زيستی

زيست شناسی پرتوی سلول

 آثار پرتوهای يونيزان بر سلول

نقش راديکالهای آزاد در تاثير شيميايی پرتو

اثر پرتو در DNA

 

حساسيت پرتوی سلول

عوامل موثر در حساسيت پرتوی سلول

عامل فيزيکی

عامل زيستی

عامل ذاتی

تاثير اکسيژن بر ميزان تاثير اشعه بر سلول

تفاوت سلولهای تمايز يافته و نايافته از نظر حساسيت پرتو

ترميم و بازسازی (Regeneration & Repair)

قانون برگونيه و تريبوندا

 

مشخصات حساسيت پرتو

D0 يا D37 و ارتباط آن با حساسيت سلولی

اثرات ژنتيکی و سوماتيک قطعی و غير قطعی

منحنی بقای سلول

رابطه مقدار اشعه با مرگ سلول

مفهوم LD50/30

پاسخ اندامها به پرتو (پوست، اندامهای تناسلی، چشم، مغز استخوان، سيستم گوارش و سيستم عصبی)

سرطان زايی پرتو

زيست شناسی مولکولی و سرطان

مراحل توسعه سرطان

منحنی پاسخ دوز و تخمين مخاطره

تفاوت تابش کلی و جزئی

منحنی اثرات تابش کلی

 

اثر پرتو بر جنين

اثر پرتو و حاملگی

قبل از لانه گزينی

مرحله اندامزايی

مرحله رشد جنين

 

مبانی فيزيک راديوتراپی

اهداف راديو تراپی

علل حساس و يا مقاوم بودن تومور به اشعه

اصول فيزيکی و خصوصيات پرتوهای مورد استفاده در راديوتراپی

انواع روشهای راديوتراپی

تله تراپی

براکی تراپی

مولدهای اشعه مورد استفاده در راديوتراپی (سطحی- نيمه عمقی- عمقی)

وسعت ميدان درمان، FSD (SSD)، درصد دوز عمقی و کاربرد آنها در درمان

روش محاسبه دوز کلی تومور برای درمان

مفهوم کاليبره کردن دستگاهها

تاثير عمق Build-up در درمان و دوزيمتری

طراحی درمان (يک، دو، و چند فيلد، آرک و گردشی) تومورها

منحنيهای همدوز و کاربرد آن در طرح درمان

بستگی منحنيهای همدوز به کيفيت اشعه، فيلتر وج و وسعت ميدان درمان

 

حفاظت پرتو

منابع پرتوهای يونساز(منابع طبيعی پرتو، منابع مصنوعی)

 

 

پرتوگيری شغلی

اصول دزيمتری و حفاظت در برابر پرتوهای يونيزان

روشهای دزيمتری پرتو

مقدار دوز در راديوگرافی، فلورئوسکوپی و راديوتراپی

دوزيمتری فردی (فيلم بج و TLD)

تجهيزات آشکارسازی پرتو در بهداشت

اتاقک يونساز پرتابل

 

حفاظت از پرتو و کنترل پرتوگيری

عوامل موثر در کنترل پرتوگيری (خصوصيات اشعه، فاصله، حفاظ، کنترل آلودگی)

 

حفاظت فردی در پرتوشناسی تشخيصی

اصول حفاظت کارکنان پرتو کار

حداکثر دوز مجاز پرتوگيری کارکنان، افراد جامعه و جنين

اصول حفاظت بيمار

قانون "ده روز" سازمان بهداشت جهانی در مورد پرتوتابی به لگن خانمها

حدود دوز و حد رفرانس

حفاظت در پزشکی هسته ای

بهداشت پرتو در پزشکی هسته ای