59
Orvosi Fizika 1. Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az orvosképzésben és a gyógyításban Bari Ferenc egyetemi tanár SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet Szeged, 2018. szeptember 3.

Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

  • Upload
    others

  • View
    32

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Orvosi Fizika 1

Mieacutert tanuljunk fizikaacutet

a fizika szerepe az orvoskeacutepzeacutesben

eacutes a gyoacutegyiacutetaacutesban

Bari Ferenc

egyetemi tanaacuter

SZTE AacuteOK-TTIK Orvosi Fizikai eacutes

Orvosi Informatikai Inteacutezet

Szeged 2018 szeptember 3

2018 09 27 Fizika 1 2

2018 09 27 Fizika 1

5 Gene therapy could

treat blindness

1 New Medical Device

Treats Epilepsy With A

Well-Timed

2This Really Wont Hurt a

Bit Wireless Sensor

Promises Diabetics

Noninvasive Blood Sugar

Readings

3 Drug Dispensing Contact Lenses Replacing Eye Drops in Glaucoma Treatment

4 Advances in prosthetic limbs make life

easier for amputees

2018 09 27 Fizika 1 4

6 Biomedical vest shows heart-related problem spots

7 A robot helps children stay calm in the hospital

8 Smoking cessation technology aided by

magnetic fields

9 Upgraded ultrasound treatments help

cancer patients

10 Mind-Controlled exoskeleton helps the

disabled walk

A tantaacutergy helye eacutes

szerepe

Az eacuteletfolyamatok fizikai haacutettere

(veacuterkeringeacutes ideg-ingeruumllet tovaterjedeacutes

leacutegzeacutesi gaacutezcsere laacutetaacutes hallaacutes stb)

Minden eacuteletjelenseacutegben nyomon koumlvethetők a

fizikai toumlrveacutenyszerűseacutegek (mechanika-

jaacuteraacutes testtartaacutes optika laacutetaacutes akusztika

hallaacutes elektromossaacutegtan az idegrendszer

műkoumldeacutese a sziacutev műkoumldeacutese stb)

Aki ismeri a fizikai alaptoumlrveacutenyeket (Ohm

toumlrveacuteny Boyle-Mariotte toumlrveacuteny Bernoulli

egyenlet stb) az meg tudja eacutertenitanulni

az eacuteletfolyamatok mikeacutentjeacutet

Diagnosztikai eljaacuteraacutesokeszkoumlzoumlk fizikai

haacutettere

Aki ismeri a fizikaacutet-hateacutekonyabban tudja

hasznaacutelni a diagnosztikai eszkoumlzoumlket

eacuterti a műkoumldeacutesi elvuumlket ismeri a korlaacutetait

(keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok izotoacutepdiagnosztika

EKG ultrahang stb)

Egyuumltt tud műkoumldni uacutej diagnosztikai

eszkoumlzoumlk fejleszteacuteseacuteben eacutes teszteleacuteseacuteben

Teraacutepiaacutes eszkoumlzoumlk-eljaacuteraacutesok fizikaacuteja

Aki ismeri a fizikaacutet jobban tudja alkalmazni

a korszerű teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokat eacutes

eszkoumlzoumlket (laser sebeacuteszet sugaacuterteraacutepia

proteacutezisek pacemaker stb)

Aki ismeri a fizikaacutet abboacutel

koumlnnyebben lehet joacute orvos

(ill 2 eacuteves orvostanhallgatoacute)

2018 09 27 Fizika 1 5

Az orvoslaacutes reacutesze a fizikai ismeretek

felhasznaacutelaacutesa

2018 09 27 Fizika 1 6

A diagnoacutezis toumlbbnyire fizikai moacutedszereken alapul (a keacutemiai meacutereacutesek egy reacutesze is)

hallgatoacutezaacutes kopogtataacutes (a szervezet belső jeleinek elemzeacutese

gerjeszteacutesek eacutes vaacutelaszok elemzeacutese)

Műszeres diagnosztika ndash

morfoloacutegiai (anatoacutemiai) elteacutereacutesek (nem ott nem az kisebb nagyobb stb)

funkcionaacutelis vizsgaacutelatok (metabolizmus mozgaacutesok dinamikaacuteja stb)

Monitorozaacutes-

eacuteletfolyamatok (műtő intenziacutev osztaacutely rehabilitaacutecioacute kroacutenikus betegseacutegek

ma maacuter telemedicina)

Teraacutepiaacutes beavatkozaacutesok

biostimulaacutecioacute roncsolaacutes (mineacutel szelektiacutevebb annaacutel jobb)

leacutezer roumlntgen vagy magsugaacuterzaacutesok

Palliatiacutev beavatkozaacutesok (amikor gyoacutegyiacutetani nem de pl faacutejdalmat csoumlkkenteni lehet)

1895 ndash Bejelenti a X- sugaacuterzaacutes felfedezeacuteseacutet)

1896 januaacuter 13ndash egy beteg kezeacutebe szuacutert szoumlg keacutepe

az X-sugaacuterzaacutest a műteacutet előtt hasznaacuteljaacutek

1901 ndash az első fizikai Nobel diacutejas

(az Rtg sugarak felfedezeacuteseacuteeacutert eacutes

hasznosiacutetaacutesaacuteeacutert)

Wilhelm Roumlntgen Wuumlrtzburg

Roumlntgen

feleseacutegeacutenek

kezeacuteről

keacuteszuumllt

felveacutetel 1895

Ugyanakkor a termeacuteszetes

radioaktivitaacutes felfedezeacutese

Antoine Henri Becquerel

Pierre Curie Marie Curie neacutee Sklodowska

Polonium eacutes Radium

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 2: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 Fizika 1 2

2018 09 27 Fizika 1

5 Gene therapy could

treat blindness

1 New Medical Device

Treats Epilepsy With A

Well-Timed

2This Really Wont Hurt a

Bit Wireless Sensor

Promises Diabetics

Noninvasive Blood Sugar

Readings

3 Drug Dispensing Contact Lenses Replacing Eye Drops in Glaucoma Treatment

4 Advances in prosthetic limbs make life

easier for amputees

2018 09 27 Fizika 1 4

6 Biomedical vest shows heart-related problem spots

7 A robot helps children stay calm in the hospital

8 Smoking cessation technology aided by

magnetic fields

9 Upgraded ultrasound treatments help

cancer patients

10 Mind-Controlled exoskeleton helps the

disabled walk

A tantaacutergy helye eacutes

szerepe

Az eacuteletfolyamatok fizikai haacutettere

(veacuterkeringeacutes ideg-ingeruumllet tovaterjedeacutes

leacutegzeacutesi gaacutezcsere laacutetaacutes hallaacutes stb)

Minden eacuteletjelenseacutegben nyomon koumlvethetők a

fizikai toumlrveacutenyszerűseacutegek (mechanika-

jaacuteraacutes testtartaacutes optika laacutetaacutes akusztika

hallaacutes elektromossaacutegtan az idegrendszer

műkoumldeacutese a sziacutev műkoumldeacutese stb)

Aki ismeri a fizikai alaptoumlrveacutenyeket (Ohm

toumlrveacuteny Boyle-Mariotte toumlrveacuteny Bernoulli

egyenlet stb) az meg tudja eacutertenitanulni

az eacuteletfolyamatok mikeacutentjeacutet

Diagnosztikai eljaacuteraacutesokeszkoumlzoumlk fizikai

haacutettere

Aki ismeri a fizikaacutet-hateacutekonyabban tudja

hasznaacutelni a diagnosztikai eszkoumlzoumlket

eacuterti a műkoumldeacutesi elvuumlket ismeri a korlaacutetait

(keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok izotoacutepdiagnosztika

EKG ultrahang stb)

Egyuumltt tud műkoumldni uacutej diagnosztikai

eszkoumlzoumlk fejleszteacuteseacuteben eacutes teszteleacuteseacuteben

Teraacutepiaacutes eszkoumlzoumlk-eljaacuteraacutesok fizikaacuteja

Aki ismeri a fizikaacutet jobban tudja alkalmazni

a korszerű teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokat eacutes

eszkoumlzoumlket (laser sebeacuteszet sugaacuterteraacutepia

proteacutezisek pacemaker stb)

Aki ismeri a fizikaacutet abboacutel

koumlnnyebben lehet joacute orvos

(ill 2 eacuteves orvostanhallgatoacute)

2018 09 27 Fizika 1 5

Az orvoslaacutes reacutesze a fizikai ismeretek

felhasznaacutelaacutesa

2018 09 27 Fizika 1 6

A diagnoacutezis toumlbbnyire fizikai moacutedszereken alapul (a keacutemiai meacutereacutesek egy reacutesze is)

hallgatoacutezaacutes kopogtataacutes (a szervezet belső jeleinek elemzeacutese

gerjeszteacutesek eacutes vaacutelaszok elemzeacutese)

Műszeres diagnosztika ndash

morfoloacutegiai (anatoacutemiai) elteacutereacutesek (nem ott nem az kisebb nagyobb stb)

funkcionaacutelis vizsgaacutelatok (metabolizmus mozgaacutesok dinamikaacuteja stb)

Monitorozaacutes-

eacuteletfolyamatok (műtő intenziacutev osztaacutely rehabilitaacutecioacute kroacutenikus betegseacutegek

ma maacuter telemedicina)

Teraacutepiaacutes beavatkozaacutesok

biostimulaacutecioacute roncsolaacutes (mineacutel szelektiacutevebb annaacutel jobb)

leacutezer roumlntgen vagy magsugaacuterzaacutesok

Palliatiacutev beavatkozaacutesok (amikor gyoacutegyiacutetani nem de pl faacutejdalmat csoumlkkenteni lehet)

1895 ndash Bejelenti a X- sugaacuterzaacutes felfedezeacuteseacutet)

1896 januaacuter 13ndash egy beteg kezeacutebe szuacutert szoumlg keacutepe

az X-sugaacuterzaacutest a műteacutet előtt hasznaacuteljaacutek

1901 ndash az első fizikai Nobel diacutejas

(az Rtg sugarak felfedezeacuteseacuteeacutert eacutes

hasznosiacutetaacutesaacuteeacutert)

Wilhelm Roumlntgen Wuumlrtzburg

Roumlntgen

feleseacutegeacutenek

kezeacuteről

keacuteszuumllt

felveacutetel 1895

Ugyanakkor a termeacuteszetes

radioaktivitaacutes felfedezeacutese

Antoine Henri Becquerel

Pierre Curie Marie Curie neacutee Sklodowska

Polonium eacutes Radium

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 3: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 Fizika 1

5 Gene therapy could

treat blindness

1 New Medical Device

Treats Epilepsy With A

Well-Timed

2This Really Wont Hurt a

Bit Wireless Sensor

Promises Diabetics

Noninvasive Blood Sugar

Readings

3 Drug Dispensing Contact Lenses Replacing Eye Drops in Glaucoma Treatment

4 Advances in prosthetic limbs make life

easier for amputees

2018 09 27 Fizika 1 4

6 Biomedical vest shows heart-related problem spots

7 A robot helps children stay calm in the hospital

8 Smoking cessation technology aided by

magnetic fields

9 Upgraded ultrasound treatments help

cancer patients

10 Mind-Controlled exoskeleton helps the

disabled walk

A tantaacutergy helye eacutes

szerepe

Az eacuteletfolyamatok fizikai haacutettere

(veacuterkeringeacutes ideg-ingeruumllet tovaterjedeacutes

leacutegzeacutesi gaacutezcsere laacutetaacutes hallaacutes stb)

Minden eacuteletjelenseacutegben nyomon koumlvethetők a

fizikai toumlrveacutenyszerűseacutegek (mechanika-

jaacuteraacutes testtartaacutes optika laacutetaacutes akusztika

hallaacutes elektromossaacutegtan az idegrendszer

műkoumldeacutese a sziacutev műkoumldeacutese stb)

Aki ismeri a fizikai alaptoumlrveacutenyeket (Ohm

toumlrveacuteny Boyle-Mariotte toumlrveacuteny Bernoulli

egyenlet stb) az meg tudja eacutertenitanulni

az eacuteletfolyamatok mikeacutentjeacutet

Diagnosztikai eljaacuteraacutesokeszkoumlzoumlk fizikai

haacutettere

Aki ismeri a fizikaacutet-hateacutekonyabban tudja

hasznaacutelni a diagnosztikai eszkoumlzoumlket

eacuterti a műkoumldeacutesi elvuumlket ismeri a korlaacutetait

(keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok izotoacutepdiagnosztika

EKG ultrahang stb)

Egyuumltt tud műkoumldni uacutej diagnosztikai

eszkoumlzoumlk fejleszteacuteseacuteben eacutes teszteleacuteseacuteben

Teraacutepiaacutes eszkoumlzoumlk-eljaacuteraacutesok fizikaacuteja

Aki ismeri a fizikaacutet jobban tudja alkalmazni

a korszerű teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokat eacutes

eszkoumlzoumlket (laser sebeacuteszet sugaacuterteraacutepia

proteacutezisek pacemaker stb)

Aki ismeri a fizikaacutet abboacutel

koumlnnyebben lehet joacute orvos

(ill 2 eacuteves orvostanhallgatoacute)

2018 09 27 Fizika 1 5

Az orvoslaacutes reacutesze a fizikai ismeretek

felhasznaacutelaacutesa

2018 09 27 Fizika 1 6

A diagnoacutezis toumlbbnyire fizikai moacutedszereken alapul (a keacutemiai meacutereacutesek egy reacutesze is)

hallgatoacutezaacutes kopogtataacutes (a szervezet belső jeleinek elemzeacutese

gerjeszteacutesek eacutes vaacutelaszok elemzeacutese)

Műszeres diagnosztika ndash

morfoloacutegiai (anatoacutemiai) elteacutereacutesek (nem ott nem az kisebb nagyobb stb)

funkcionaacutelis vizsgaacutelatok (metabolizmus mozgaacutesok dinamikaacuteja stb)

Monitorozaacutes-

eacuteletfolyamatok (műtő intenziacutev osztaacutely rehabilitaacutecioacute kroacutenikus betegseacutegek

ma maacuter telemedicina)

Teraacutepiaacutes beavatkozaacutesok

biostimulaacutecioacute roncsolaacutes (mineacutel szelektiacutevebb annaacutel jobb)

leacutezer roumlntgen vagy magsugaacuterzaacutesok

Palliatiacutev beavatkozaacutesok (amikor gyoacutegyiacutetani nem de pl faacutejdalmat csoumlkkenteni lehet)

1895 ndash Bejelenti a X- sugaacuterzaacutes felfedezeacuteseacutet)

1896 januaacuter 13ndash egy beteg kezeacutebe szuacutert szoumlg keacutepe

az X-sugaacuterzaacutest a műteacutet előtt hasznaacuteljaacutek

1901 ndash az első fizikai Nobel diacutejas

(az Rtg sugarak felfedezeacuteseacuteeacutert eacutes

hasznosiacutetaacutesaacuteeacutert)

Wilhelm Roumlntgen Wuumlrtzburg

Roumlntgen

feleseacutegeacutenek

kezeacuteről

keacuteszuumllt

felveacutetel 1895

Ugyanakkor a termeacuteszetes

radioaktivitaacutes felfedezeacutese

Antoine Henri Becquerel

Pierre Curie Marie Curie neacutee Sklodowska

Polonium eacutes Radium

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 4: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 Fizika 1 4

6 Biomedical vest shows heart-related problem spots

7 A robot helps children stay calm in the hospital

8 Smoking cessation technology aided by

magnetic fields

9 Upgraded ultrasound treatments help

cancer patients

10 Mind-Controlled exoskeleton helps the

disabled walk

A tantaacutergy helye eacutes

szerepe

Az eacuteletfolyamatok fizikai haacutettere

(veacuterkeringeacutes ideg-ingeruumllet tovaterjedeacutes

leacutegzeacutesi gaacutezcsere laacutetaacutes hallaacutes stb)

Minden eacuteletjelenseacutegben nyomon koumlvethetők a

fizikai toumlrveacutenyszerűseacutegek (mechanika-

jaacuteraacutes testtartaacutes optika laacutetaacutes akusztika

hallaacutes elektromossaacutegtan az idegrendszer

műkoumldeacutese a sziacutev műkoumldeacutese stb)

Aki ismeri a fizikai alaptoumlrveacutenyeket (Ohm

toumlrveacuteny Boyle-Mariotte toumlrveacuteny Bernoulli

egyenlet stb) az meg tudja eacutertenitanulni

az eacuteletfolyamatok mikeacutentjeacutet

Diagnosztikai eljaacuteraacutesokeszkoumlzoumlk fizikai

haacutettere

Aki ismeri a fizikaacutet-hateacutekonyabban tudja

hasznaacutelni a diagnosztikai eszkoumlzoumlket

eacuterti a műkoumldeacutesi elvuumlket ismeri a korlaacutetait

(keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok izotoacutepdiagnosztika

EKG ultrahang stb)

Egyuumltt tud műkoumldni uacutej diagnosztikai

eszkoumlzoumlk fejleszteacuteseacuteben eacutes teszteleacuteseacuteben

Teraacutepiaacutes eszkoumlzoumlk-eljaacuteraacutesok fizikaacuteja

Aki ismeri a fizikaacutet jobban tudja alkalmazni

a korszerű teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokat eacutes

eszkoumlzoumlket (laser sebeacuteszet sugaacuterteraacutepia

proteacutezisek pacemaker stb)

Aki ismeri a fizikaacutet abboacutel

koumlnnyebben lehet joacute orvos

(ill 2 eacuteves orvostanhallgatoacute)

2018 09 27 Fizika 1 5

Az orvoslaacutes reacutesze a fizikai ismeretek

felhasznaacutelaacutesa

2018 09 27 Fizika 1 6

A diagnoacutezis toumlbbnyire fizikai moacutedszereken alapul (a keacutemiai meacutereacutesek egy reacutesze is)

hallgatoacutezaacutes kopogtataacutes (a szervezet belső jeleinek elemzeacutese

gerjeszteacutesek eacutes vaacutelaszok elemzeacutese)

Műszeres diagnosztika ndash

morfoloacutegiai (anatoacutemiai) elteacutereacutesek (nem ott nem az kisebb nagyobb stb)

funkcionaacutelis vizsgaacutelatok (metabolizmus mozgaacutesok dinamikaacuteja stb)

Monitorozaacutes-

eacuteletfolyamatok (műtő intenziacutev osztaacutely rehabilitaacutecioacute kroacutenikus betegseacutegek

ma maacuter telemedicina)

Teraacutepiaacutes beavatkozaacutesok

biostimulaacutecioacute roncsolaacutes (mineacutel szelektiacutevebb annaacutel jobb)

leacutezer roumlntgen vagy magsugaacuterzaacutesok

Palliatiacutev beavatkozaacutesok (amikor gyoacutegyiacutetani nem de pl faacutejdalmat csoumlkkenteni lehet)

1895 ndash Bejelenti a X- sugaacuterzaacutes felfedezeacuteseacutet)

1896 januaacuter 13ndash egy beteg kezeacutebe szuacutert szoumlg keacutepe

az X-sugaacuterzaacutest a műteacutet előtt hasznaacuteljaacutek

1901 ndash az első fizikai Nobel diacutejas

(az Rtg sugarak felfedezeacuteseacuteeacutert eacutes

hasznosiacutetaacutesaacuteeacutert)

Wilhelm Roumlntgen Wuumlrtzburg

Roumlntgen

feleseacutegeacutenek

kezeacuteről

keacuteszuumllt

felveacutetel 1895

Ugyanakkor a termeacuteszetes

radioaktivitaacutes felfedezeacutese

Antoine Henri Becquerel

Pierre Curie Marie Curie neacutee Sklodowska

Polonium eacutes Radium

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 5: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

A tantaacutergy helye eacutes

szerepe

Az eacuteletfolyamatok fizikai haacutettere

(veacuterkeringeacutes ideg-ingeruumllet tovaterjedeacutes

leacutegzeacutesi gaacutezcsere laacutetaacutes hallaacutes stb)

Minden eacuteletjelenseacutegben nyomon koumlvethetők a

fizikai toumlrveacutenyszerűseacutegek (mechanika-

jaacuteraacutes testtartaacutes optika laacutetaacutes akusztika

hallaacutes elektromossaacutegtan az idegrendszer

műkoumldeacutese a sziacutev műkoumldeacutese stb)

Aki ismeri a fizikai alaptoumlrveacutenyeket (Ohm

toumlrveacuteny Boyle-Mariotte toumlrveacuteny Bernoulli

egyenlet stb) az meg tudja eacutertenitanulni

az eacuteletfolyamatok mikeacutentjeacutet

Diagnosztikai eljaacuteraacutesokeszkoumlzoumlk fizikai

haacutettere

Aki ismeri a fizikaacutet-hateacutekonyabban tudja

hasznaacutelni a diagnosztikai eszkoumlzoumlket

eacuterti a műkoumldeacutesi elvuumlket ismeri a korlaacutetait

(keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok izotoacutepdiagnosztika

EKG ultrahang stb)

Egyuumltt tud műkoumldni uacutej diagnosztikai

eszkoumlzoumlk fejleszteacuteseacuteben eacutes teszteleacuteseacuteben

Teraacutepiaacutes eszkoumlzoumlk-eljaacuteraacutesok fizikaacuteja

Aki ismeri a fizikaacutet jobban tudja alkalmazni

a korszerű teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokat eacutes

eszkoumlzoumlket (laser sebeacuteszet sugaacuterteraacutepia

proteacutezisek pacemaker stb)

Aki ismeri a fizikaacutet abboacutel

koumlnnyebben lehet joacute orvos

(ill 2 eacuteves orvostanhallgatoacute)

2018 09 27 Fizika 1 5

Az orvoslaacutes reacutesze a fizikai ismeretek

felhasznaacutelaacutesa

2018 09 27 Fizika 1 6

A diagnoacutezis toumlbbnyire fizikai moacutedszereken alapul (a keacutemiai meacutereacutesek egy reacutesze is)

hallgatoacutezaacutes kopogtataacutes (a szervezet belső jeleinek elemzeacutese

gerjeszteacutesek eacutes vaacutelaszok elemzeacutese)

Műszeres diagnosztika ndash

morfoloacutegiai (anatoacutemiai) elteacutereacutesek (nem ott nem az kisebb nagyobb stb)

funkcionaacutelis vizsgaacutelatok (metabolizmus mozgaacutesok dinamikaacuteja stb)

Monitorozaacutes-

eacuteletfolyamatok (műtő intenziacutev osztaacutely rehabilitaacutecioacute kroacutenikus betegseacutegek

ma maacuter telemedicina)

Teraacutepiaacutes beavatkozaacutesok

biostimulaacutecioacute roncsolaacutes (mineacutel szelektiacutevebb annaacutel jobb)

leacutezer roumlntgen vagy magsugaacuterzaacutesok

Palliatiacutev beavatkozaacutesok (amikor gyoacutegyiacutetani nem de pl faacutejdalmat csoumlkkenteni lehet)

1895 ndash Bejelenti a X- sugaacuterzaacutes felfedezeacuteseacutet)

1896 januaacuter 13ndash egy beteg kezeacutebe szuacutert szoumlg keacutepe

az X-sugaacuterzaacutest a műteacutet előtt hasznaacuteljaacutek

1901 ndash az első fizikai Nobel diacutejas

(az Rtg sugarak felfedezeacuteseacuteeacutert eacutes

hasznosiacutetaacutesaacuteeacutert)

Wilhelm Roumlntgen Wuumlrtzburg

Roumlntgen

feleseacutegeacutenek

kezeacuteről

keacuteszuumllt

felveacutetel 1895

Ugyanakkor a termeacuteszetes

radioaktivitaacutes felfedezeacutese

Antoine Henri Becquerel

Pierre Curie Marie Curie neacutee Sklodowska

Polonium eacutes Radium

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 6: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Az orvoslaacutes reacutesze a fizikai ismeretek

felhasznaacutelaacutesa

2018 09 27 Fizika 1 6

A diagnoacutezis toumlbbnyire fizikai moacutedszereken alapul (a keacutemiai meacutereacutesek egy reacutesze is)

hallgatoacutezaacutes kopogtataacutes (a szervezet belső jeleinek elemzeacutese

gerjeszteacutesek eacutes vaacutelaszok elemzeacutese)

Műszeres diagnosztika ndash

morfoloacutegiai (anatoacutemiai) elteacutereacutesek (nem ott nem az kisebb nagyobb stb)

funkcionaacutelis vizsgaacutelatok (metabolizmus mozgaacutesok dinamikaacuteja stb)

Monitorozaacutes-

eacuteletfolyamatok (műtő intenziacutev osztaacutely rehabilitaacutecioacute kroacutenikus betegseacutegek

ma maacuter telemedicina)

Teraacutepiaacutes beavatkozaacutesok

biostimulaacutecioacute roncsolaacutes (mineacutel szelektiacutevebb annaacutel jobb)

leacutezer roumlntgen vagy magsugaacuterzaacutesok

Palliatiacutev beavatkozaacutesok (amikor gyoacutegyiacutetani nem de pl faacutejdalmat csoumlkkenteni lehet)

1895 ndash Bejelenti a X- sugaacuterzaacutes felfedezeacuteseacutet)

1896 januaacuter 13ndash egy beteg kezeacutebe szuacutert szoumlg keacutepe

az X-sugaacuterzaacutest a műteacutet előtt hasznaacuteljaacutek

1901 ndash az első fizikai Nobel diacutejas

(az Rtg sugarak felfedezeacuteseacuteeacutert eacutes

hasznosiacutetaacutesaacuteeacutert)

Wilhelm Roumlntgen Wuumlrtzburg

Roumlntgen

feleseacutegeacutenek

kezeacuteről

keacuteszuumllt

felveacutetel 1895

Ugyanakkor a termeacuteszetes

radioaktivitaacutes felfedezeacutese

Antoine Henri Becquerel

Pierre Curie Marie Curie neacutee Sklodowska

Polonium eacutes Radium

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 7: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

1895 ndash Bejelenti a X- sugaacuterzaacutes felfedezeacuteseacutet)

1896 januaacuter 13ndash egy beteg kezeacutebe szuacutert szoumlg keacutepe

az X-sugaacuterzaacutest a műteacutet előtt hasznaacuteljaacutek

1901 ndash az első fizikai Nobel diacutejas

(az Rtg sugarak felfedezeacuteseacuteeacutert eacutes

hasznosiacutetaacutesaacuteeacutert)

Wilhelm Roumlntgen Wuumlrtzburg

Roumlntgen

feleseacutegeacutenek

kezeacuteről

keacuteszuumllt

felveacutetel 1895

Ugyanakkor a termeacuteszetes

radioaktivitaacutes felfedezeacutese

Antoine Henri Becquerel

Pierre Curie Marie Curie neacutee Sklodowska

Polonium eacutes Radium

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 8: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Ugyanakkor a termeacuteszetes

radioaktivitaacutes felfedezeacutese

Antoine Henri Becquerel

Pierre Curie Marie Curie neacutee Sklodowska

Polonium eacutes Radium

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 9: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 Fizika 1 9

Modern keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok-mozgoacute sziacutev lekeacutepezeacutese

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 10: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Előadaacutesok

Fizika-előadaacutesok

heacutetfő 800 ndash 930

TIK előadoacuteterme

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 11: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Előadaacutesok

A fizika-előadaacutesok laacutetogataacutesa nyomateacutekosan javasolt

Az előadaacutesokon toumlrteacutenő reacuteszveacutetelt rendszeresen ellenőrizzuumlk

mindegyik hallgatoacute eseteacuten haacuterom veacuteletlenszerűen kivaacutelasztottalkalommal dokumentaacuteljuk a jelenleacutetet

a dokumentaacutelt jelenleacutetek szaacutemaacutenak megfelelően az eacutev veacutegi vizsgapontszaacutemhoz 0ndash3 boacutenuszpont adoacutedik hozzaacute

A jelenleacuteti listaacutekra toumlrteacutenő feliratkozaacuteshoz a szemeacutely-azonossaacutegigazolaacutesaacutera alkalmas feacutenykeacutepes igazolvaacuteny szuumlkseacuteges

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 12: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatok

A szeminaacuteriumok feladata az előadaacutesokonelhangzottak megbeszeacuteleacutese eacutes a keacuterdeacutesektisztaacutezaacutesa

A laboratoacuteriumi meacutereacutesek előkeacutesziacutetik az eacutelettanijelenseacutegek tanulmaacutenyozaacutesaacutet eacutes modellekenkeresztuumll az orvosi gyakorlatban felhasznaacutelt fizikaijelenseacutegek eacutes moacutedszerek koumlzvetlen megismereacuteseacutetszolgaacuteljaacutek

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 13: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Szeminaacuteriumok eacutes

gyakorlatokHeti vaacuteltaacutesban keacutethetente

(6times2 + 2times1 csoportban laacutesd az oacuterarendet)

Ezen a heacuteten

gyakorlattal kezdenek a koumlvetkező csoportok

1 3 5 7 9 11 13 14

szeminaacuteriummal kezdenek a koumlvetkező csoportok

2 4 6 8 10 12

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 14: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Orvosi informatikai

alapismeretekNyomateacutekosan javasoljuk az inteacutezetuumlnk aacuteltalmeghirdetett koumltelezően vaacutelaszthatoacute

bdquoOrvosi informatikai alapismeretekrdquo

kurzus felveacuteteleacutet

heti 1+2 oacutera (előadaacutes+gyakorlat) kurzuskoacuted AOK-KA081KA082 3 kreditpont a fizikagyakorlatokon szuumlkseacuteges informatikai ismeretek aacutetadaacutesa a feacuteleacutev soraacuten iacutert keacutet dolgozat alapjaacuten gyakorlati jeggyel zaacuterul fuumlggetlen a fizikavizsgaacutetoacutel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 15: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutes

A 3 oktataacutesi heacutettől kezdve a hallgatoacutek foumllkeacuteszuumlltseacutegeacutetminden laboratoacuteriumi gyakorlat eacutes szeminaacuteriumelejeacuten ellenőrizzuumlk egy roumlvid teszt formaacutejaacuteban

A tesztek feleletvaacutelasztoacutes keacuterdeacutesekből (1 helyes eacutes4 helytelen vaacutelasz) illetve egyszerű szaacutemolaacutesosfeladatokboacutel eacutepuumllnek fel

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 16: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash szeminaacuteriumok ndash

A szeminaacuteriumi tesztek alapja az előző szeminaacuteriumontaacutergyalt tananyag a hangsuacutelyt a koumlzzeacutetettmintakeacuterdeacutesekre helyezve

Minden szeminaacuteriumi teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből valamint egy 2pontot eacuterő szaacutemiacutetaacutesos feladatboacutel aacutell

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 17: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Eacutevkoumlzi szaacutemonkeacutereacutesek

ndash gyakorlatok ndash

A gyakorlati teszt egyreacuteszt az aznap elveacutegzendőlaboratoacuteriumi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera maacutesreacuteszt azoumlsszes addigi gyakorlat elmeacuteleti anyagaacutera EacuteS gyakorlatimegfigyeleacuteseire tapasztalataira eszkoumlztaacuteraacutera keacuterdez raacute

Egy-egy laboratoacuteriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot eacuterőegyszeres vaacutelasztaacutesos keacuterdeacutesből aacutell

A feacuteleacutev veacutegeacuten a gyakorlati keacuteszseacutegek elsajaacutetiacutetaacutesaacuteroacutel ahallgatoacutek 10 pontos gyakorlati dolgozat formaacutejaacutebanadnak szaacutemot

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 18: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

A feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutes felteacutetelei a

szeminaacuteriumokgyakorlatok

eseteacutenA szeminaacuteriumigyakorlati feacuteleacutev veacutegi alaacuteiacuteraacutesmegszerzeacuteseacutenek eacutes ezaacuteltal a vizsgaacuterabocsaacutethatoacutesaacutegnak a felteacutetelei

a szeminaacuteriumi eacutes laboratoacuteriumi oumlsszpontszaacutemok (25ndash25pont) kuumlloumln-kuumlloumln toumlbb mint 20-aacutenak (legalaacutebb 6ndash6 pont)megszerzeacutese ennek hiaacutenyaacuteban a hallgatoacutenak poacutetdolgozatotkell iacuternia a nem teljesiacutetett reacuteszből

a feacuteleacutev oumlsszes gyakorlataacutenak teljesiacuteteacutese az esetlegesenelmulasztott gyakorlatok bepoacutetlaacutesa

a szeminaacuteriumvezető joacutevaacutehagyaacutesa a szeminaacuteriumi munkaelfogadaacutesaacuteroacutel

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 19: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsga formaacuteja

A hallgatoacutek a szemeszter veacutegeacuten szaacutemiacutetoacutegeacutepestesztvizsgaacutet tesznek a Coospace rendszerbenamely feleletvaacutelasztoacutes tesztkeacuterdeacutesekbőlvalamint kis reacuteszben szaacutemolaacutesos feladatokboacutelaacutell mely utoacutebbiaknaacutel koumlzvetlenuumll a szaacutemeacuterteacuteketkell megadni

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 20: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Eacutev veacutegi vizsga

A vizsgakeacuterdeacutesek szaacutema

40 keacuterdeacutes rarr 40 vizsgapont

A vizsgaacuten hasznaacutelhatoacute segeacutedeszkoumlzoumlk

iacuteroacuteeszkoumlz szaacutemoloacutegeacutep

maacutes elektronikus eszkoumlz (pl mobiltelefon) hasznaacutelata meacuteg szaacutemoloacutegeacutepkeacutent sem engedeacutelyezett

Időtartam

50 perc

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 21: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Vizsgapontok

A vizsgaacuten megszerezhető pontokhoz hozzaacuteadoacutednak az eacutevkoumlzi szeminaacuteriumi eacutesgyakorlati munka alapjaacuten megszerzett tovaacutebbi pontok valamint az esetlegesboacutenuszpontok a jelenleacuteti ellenőrzeacutesek eacutes a szeminaacuteriumi munka alapjaacuten

5 vizsgapont a szeminaacuteriumi dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

5 vizsgapont a gyakorlati dolgozatok alapjaacuten (laacutesd keacutesőbb)

1 boacutenuszpont a kiemelkedő szeminaacuteriumi munkaacuteeacutert

0ndash3 boacutenuszpont a veacuteletlenszerű kataloacutegusok alapjaacuten

40 vizsgapont a vizsgakeacuterdeacutesekből

= oumlsszesen maximum 50 + 4 vizsgapont

eacutevkoumlzi m

unka

viz

sga-

ere

dm

eacuteny

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 22: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Vizsgapontok

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati pontszaacutem aacutetszaacutemiacutetaacutesa vizsgapontokkaacute

0ndash5 szeminaacuteriumigyakorlati pont poacutetdolgozat-iacuteraacutesi koumltelezettseacuteg 6ndash8 szeminaacuteriumigyakorlati pont 0 vizsgapont 9ndash11 szeminaacuteriumigyakorlati pont 1 vizsgapont 12ndash15 szeminaacuteriumigyakorlati pont 2 vizsgapont 16ndash19 szeminaacuteriumigyakorlati pont 3 vizsgapont 20ndash22 szeminaacuteriumigyakorlati pont 4 vizsgapont 23ndash25 szeminaacuteriumigyakorlati pont 5 vizsgapont

A fizikavizsga ponthataacuterai

0ndash25 vizsgapont eleacutegtelen (1) 26ndash30 vizsgapont eleacutegseacuteges (2) 31ndash35 vizsgapont koumlzepes (3) 36ndash40 vizsgapont joacute (4) 41ndash50 vizsgapont jeles (5)

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 23: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Koumltelező eacutes ajaacutenlott irodalom

Előadaacutesdiaacutek gyakorlati segeacutedanyagok

Damjanovich S ndash Fidy J ndash Szoumlllősi J (szerk) Orvosi biofizika Medicina Kiadoacute 2006

Maroacuteti Peacuteter ndash Laczkoacute Gaacutebor Bevezeteacutes a biofizikaacuteba JATEPress Szeged 2005

Raacutecz Tomcsaacutenyi Varga Gulyaacutes Ennyit kellene tudnod - Fizika Panem Kft 1999

Paul Davidovits Physics in Biology and Medicine Fourth edition Academic Press 2013 (angol nyelven)

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 24: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Tovaacutebbi hasznos informaacutecioacutek

A szeminaacuteriumi eacutes gyakorlati tesztek megiacuteraacutesaacutehoz szuumlkseacuteg lesz ahozzaacutefeacutereacutesi adatokra a Coospace rendszerhez (felhasznaacuteloacutei neacutevjelszoacute)

A segeacutedanyagokat a Coospace rendszer megfelelő sziacutentereirevalamint reacuteszben az Orvosi Fizikai eacutes Orvosi Informatikai Inteacutezethonlapjaacutera (www2szoteu-szegedhudmi) toumlltjuumlk fel

Az egyetemi eacutepuumlletekben eleacuterhető Eduroam wifi-rendszerhez toumlrteacutenőhozzaacutefeacutereacutesről az eduroambiblu-szegedhuindexhuhtml ciacutementalaacutelhatoacute taacutejeacutekoztatoacute

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 25: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Neacutehaacuteny szoacute az inteacutezeti

honlaproacutel

2018 09 27 Fizika 1 25

Felhasznaacuteloacuteneacutev stud

Jelszoacute zsiraf

httpwww3szoteu-szegedhudmi

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 26: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 1

Az eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak

megeacuterteacutese

Pl Bioelektromossaacuteg-a sejtek elektromos

aacutellapota vaacuteltozoacute-hiper- eacutes depolarizaacuteloacute

hataacutesok

Ingerleacutekeny szoumlvetek (ideg izom)

2018 09 27 Fizika 1 26

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 27: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

A sejtmembraacutenok ioncsatornaacuteinak vizsgaacutelata

bdquofolt zaacuteraacutesosrdquo (patch clamp) technikaacuteval

2018 09 27 Fizika 1 27

A regisztraacutelt csatorna-aacuteramok pA nagysaacutegrendűek

(piko -10-12)

Mekkora toumllteacutes ez ha a kapu 2 ms ideig van nyitva

Q=It (2 pA2 ms)=410-15As

Egy coulomb (C) az a toumllteacutes mennyiseacuteg amely 1 A

aacuteramerősseacuteg eseteacuten (1 s) alatt aacutetfolyik a vezetőn

(csatornaacuten)

1C=62times 1018 elemi toumllteacutes

Egy csatornaacuten tehaacutet ~24103 ~24104 toumllteacutes aacuteramlott aacutet

Ha ez Na+ akkor ennyi ion ha Ca2+ ez akkor a fele

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 28: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Apropoacute meacuterteacutekgyseacutegek

2018 09 27 28Fizika 1

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 29: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 29Fizika 1

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 30: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Ezzel szemben az orvoslaacutesban szaacutemos tradicionaacutelis meacuterteacutekegyseacuteget (Hgmm

liter [L] H2Ocm stb) megtartottak - sok zavar forraacutesa - sajnos NE MINŐSIacuteTSUumlK2018 09 27 30Fizika 1

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 31: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 31Fizika 1

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 32: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 Fizika 1 32

Az orvosi fizika oktataacutesaacutenak ceacutelja 2

A diagnosztikus eszkoumlzoumlk műkoumldeacutesi elveacutenek

megeacuterteacutese (akaacuter uacutej eszkoumlzoumlk konstruaacutelaacutesa)

eacuteletjelenseacutegek fizikai alapjainak ismerete reacuteveacuten

EKG EEG EMG az eacuteletjelenseacutegekhez kapcsoloacutedoacute elektromos jelek elemzeacutese

Mozgaacutesok analiacutezise (leacutegzeacutes gyomor-beacutel- uterus)

Keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok (ultrahang Rtg CT MRI CPECT PET biomikroszkoacutepia)

httpwwwyoutubecomwatchv=lQRpgzMn8UU

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 33: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

33

Orvosi keacutepalkotoacute eszkoumlzoumlk műkoumldeacuteseacutenek

megeacuterteacutese (in vivo diagnosis)

Hagyomaacutenyos roumlntgen

ComputerTomograacutefia (CT)

Ultrahang (USI) Doppleres

eljaacuteraacutesok

Maacutegneses rezonancia imaging

(MRI)

Radionuclid imaging (nucleaacuteris

medicina)

Biomikroszkoacutepia (UH optikai

koherencia tomograacutefia)

Thermograacutefia

stb

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 34: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 Fizika 1 34

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 35: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

35

Orvosi laboratoacuteriumi eszkoumlzoumlk (in vitro diagnoacutezis)

Minta elvaacutelsztaacutes centrifugaacutelaacutes stb

elektroforeacutezis kapillaacuteriselectroforeacutezis

pH meacutereacutes

Sejtek sejtalkotoacutek szaacutemlaacutelaacutesa

spektrofotomeacuteterek

Aacuteramlaacutesos citometria

mikroszkoacutepia

HPLC (nagynyomaacutesuacute

folyadeacutek kromatograacutefia)

Klinikai keacutemia

hematoloacutegia

immunoloacutegia

Scintillaacutecioacutes rendszerek

Genetikai analiacutezis

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 36: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

36

Eacutelettani folyamatokmeacutereacutesemeacuterőműszerei

(in vivo diagnoacutezis)

Fizikaikeacutemiai vaacuteltozoacutek meacutereacutese in vivo

Hőmeacuterők

Kardiovaszkulaacuteris eacutelettan

veacuternyomaacutes monitorok aacuteramlaacutesmeacuterők ultrahangos eszkoumlzoumlk

Elektrofizioloacutegia ECG EEG EMG

Audioloacutegia and szemeacuteszet

A leacutegzőrendszer eacutelettana eacutes koacutertanaspiromeacuteterek pulse oximetria impedanciapneumograacutefia

Endoszkoacutepok

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 37: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

37

EKG

Sphygmomanometerhiganyos

veacuternyomaacutes meacuterő

Toumlbb funkcioacutejuacute beteg monitor

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 38: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

38

Gyermekgyoacutegyaacutezati intenziacutev osztaacutely

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 39: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

39

Endoszkoacutepia

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 40: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

40

Műtőbeli eszkoumlzoumlk

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 41: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

41

Keacutezi eacutes majdnem keacutezi eszkoumlzoumlk

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 42: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

42

Implantaacutetumok eacutes szervszoumlvet

poacutetlaacutesok

Sebeacuteszeti robotok

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 43: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

2018 09 27 Fizika 1 43

Sebeacuteszi robotok ndash robot sebeacuteszet

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 44: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

44

Mesterseacuteges szervek

Mestreseacuteges sziacutevCochlearis implantaacutetum

Retinaacutelis implantaacutetum

Ventilator

Cardiopul-

monary bypass

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 45: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

45

eacuterstabilizaacutetorok

Sztentek

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 46: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Tehaacutet az orvosi fizika

toumlbbek koumlzoumltt Az elektromos eacutes maacutegneses terek

A sugaacuterzaacutes

A szupravezetők

A leacutezerek

Az akusztika

Az optika

A mikroelektronika

A szaacutemiacutetaacutestechnika

A jelfeldolgozaacutes tudomaacutenya

Van olyan aacutega az orvoslaacutesnak amelyik nem hasznaacutel fizikaacutet

2018 09 27 46Fizika 1

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 47: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Mit is tanultunk eddig

Ahhoz hogy az eacuteletjelenseacutegeket megeacutertsuumlk

hogy a diagnosztika elveit műszereit eacutertsuumlk eacutes

ismerjuumlk

A teraacutepiaacutes lehetőseacutegeket eacutes moacutedszereket ismerjuumlk eacutes

hasznaacutelni tudjuk

SOK FIZIKAacuteT KELL TANULNI (EacuteS TUDNI) ndash

nosza kalandra fel

2018 09 27 Fizika 1 47

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 48: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Miről lesz ma meacuteg szoacute

Mechanika oumlsszefoglaloacute (koumlzeacutepiskolaacutes

tananyag neacutehaacuteny orvosi vonatkozaacutessal)

A pontszerű testek mechanikaacuteja

Vonatkoztataacutesi rendszerek

Mozgaacutesok leiacuteraacutesa mozgaacutesegyenletek

Erők

Merev testek

Deformaacutelhatoacute testek

Munka teljesiacutetmeacuteny

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 49: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Pontszerű testek mechanikaacuteja

Minden test helyzete eacutes ennek kapcsaacuten mozgaacutesa is csak maacutes testekhez viszonyiacutetva jellemezhető minden mozgaacutes relatiacutev viszonylagos Ha egy test mozgaacutesaacutet le akarjuk iacuterni elsőkeacutent vaacutelasztanunk kell egy (toumlbb) maacutesik testet amely(ek)hez a mozgaacutest viszonyiacutetjuk ezt (ezeket) a teste(ke)t vonatkoztataacutesi rendszernek nevezzuumlk Vonatkoztataacutesi-koordinaacuteta koordinaacuteta rendszert roumlgziacutetuumlnk eacutes ebben hataacuterozzuk meg a mozgoacute test helyzeteacutet

Koordinaacutetarendszerben a teacuter pontjainak helyzeteacutet szaacutemszerűen jellemezhetők (meacuterteacutekegyseacutegek)

A teacuter dimenzioacuteszaacutema a teacuter egy pontja helyeacutenek egyeacutertelmű megadaacutesaacutehoz szuumlkseacuteges lineaacuterisan fuumlggetlen adatok szaacutema0-dimenzioacutes teacuter ndash pont1-dimenzioacutes teacuter ndash vonal [x]2-dimenzioacutes teacuter ndash feluumllet [xy] [rj]3-dimenzioacutes teacuter ndash teacuterfogat [xyz] [rjz] [rJj]hellipn-dimenzioacutes teacuter ndash hiperteacuter [x1 x2 x3 hellip xn] (nem kell megijedni de az absztrakt gondolkodaacuteshoz nem rossz gondolni raacute)

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 50: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Speciaacutelis koordinaacutetarendszerek

2 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xy]Siacutekbeli polaacuter-koordinaacuteta rendszer - [rj]

3 dimenzioacutebanDereacutekszoumlgű (Descartes-feacutele) koordinaacutetarendszer - [xyz]Henger koordinaacutetarendszer - [rjz]

Teacuterbeli polaacuter-koordinaacutetarendszer - [rJj]

Hol van ennek szerepe az orvoslaacutesbanA klasszikus Roumlntgen keacutepek a 3 dimenzioacutes testtestreacutesz 2 dimenzioacutes vetuumlleteiA korszerű keacutepalkotaacutes soraacuten 2 dimenzioacuteboacutel rekonstruaacutelunk 3 dimenzioacutes keacutepeketIdegsebeacuteszeti beavatkozaacutesokSugaacuterteraacutepiaacutes eljaacuteraacutesok eseteacuteben (gamma keacutes) Basalis ganglion stimulaacutecioacute ndash Parkinson koacuter

mikor hasznaacutelunk polaacuter koordinaacuteta rendszer

Pl a laacutetaacutes vizsgaacutelataacutenaacutel

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 51: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Sztereotaxiaacutelis koordinaacutetarendszer

rendszer fő tengelye az agy keacutet jellegzetesstruktuacuteraacutejaacutet az első eacutes a haacutetsoacute komisszuraacutet(commissura anterior - commissura posterior)oumlsszekoumltő tengely (y tengely) melyre merőlegesenhelyezkedik el a rendszer keacutet maacutesik fő tengelye (xeacutes z) Az egyes agyi struktuacuteraacutek helye megadhatoacutemm-ben vagy az agyra illesztett teacuterhaacuteloacute elemeinekkoordinaacutetaacuteival (pl E-8-c)

Post mortem metszetkeacutepekAacutetlagosnak tekintett egeacuteszseacuteges 60 eacuteves feacuterfiKoumlnyv formaacuteban1983Talairach-feacutele koordinaacuteta rendszer

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 52: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

A laacutetaacuteseacutelesseacuteg vizsgaacutelata

Kettesy-feacutele

visustaacutebla

a felső szaacutem reacuteszei 50 meacuteter taacutevolsaacutegboacutelaz alsoacute szaacutem reacuteszei 5 meacuteter taacutevolsaacutegboacutel 1rsquo laacutetoacuteszoumlgűek

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 53: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Korai mozgaacutesanaliacutezis fotograacutefia segiacutetseacutegeacutevel

(Etienne Jules Marey 1830-1904)

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 54: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

A feacutelkoumlroumls iacutevjaacuteratok eacuterzeacutekelik a fej

elfordulaacutes sebesseacutegeacutet (gyorsulaacutesaacutet)

Egyensuacutelyozaacutes szerve

(vestibularis rendszer)

Hallaacutes szerve

csiga (cochlea)

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 55: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

A jaacuteraacutes- futaacutes soraacuten az emberi test egyes pontjai nem egyenes menteacuten MozognakMunkaveacutegzeacutes (fel-le gyorsiacutetaacutes +-)A mozgaacutesok leiacuteraacutesa- analiacutezise segiacuteti azegyes mozgaacutesi hibaacutek korrekcioacutejaacutet

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 56: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

A mechanika (dinamika) alaptoumlrveacutenyei

Newton I toumlrveacutenye

minden test megtartja nyugalmi aacutellapotaacutet vagy egyenes vonaluacute

egyenletes mozgaacutesaacutet ha annak megvaacuteltoztataacutesaacutera maacutes test koumllcsoumlnhataacutesa nem

keacutenyszeriacuteti Ezt a hataacutest erőhataacutesnak vagy erőnek nevezzuumlk

A toumlrveacuteny a tehetetlenseacuteg toumlrveacutenye

Newton II toumlrveacutenye

Az erő eacutes az aacuteltala okozott gyorsulaacutes egyenesen araacutenyos egymaacutessal az araacutenyossaacutegi

teacutenyező a test toumlmege F=ma ahol m a test toumlmege

Newton III toumlrveacutenye

hataacutes- ellenhataacutes toumlrveacutenye Ha egy test erővel hat egy maacutesikra akkor a maacutesik ugyanakkora

abszoluacutet eacuterteacutekű azonos hataacutesvonaluacute de ellenteacutetes iraacutenyuacute erővel hat raacute

F12=-F21

bdquoNewton IV toumlrveacutenyerdquo erőhataacutesok fuumlggetlenseacutegeacutenek az elve Ha egy testre egyszerre

toumlbb erő hat mindegyik erő a toumlbbitől fuumlggetlenuumll fejti ki hataacutesaacutet

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 57: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Mozgaacutesunkat meghataacuterozoacute keacutet fő erő

Gravitaacutecioacute Aacuteltalaacutenos toumlmegvonzaacutes toumlrveacutenye

A gravitaacutecioacutes erőnagysaacutega egyenesen araacutenyos a testek toumlmegeacutevel eacutes

fordiacutetottan araacutenyos a koumlztuumlk leacutevő taacutevolsaacuteg neacutegyzeteacutevel

Suacuterloacutedaacutes

Tapadaacutesi suacuterloacutedaacutes

Csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutes

Mitől fuumlgg a suacuterloacutedaacutesi erő (Fsuacuterl)

A feluumlleteket oumlsszenyomoacute erőtől ( Fny)

A feluumlletek eacuterdesseacutegeacutetől (micro)

Fs~Fny

A csuacuteszaacutesi suacuterloacutedaacutesi erő egyenesen araacutenyos a feluumlleteket

oumlsszenyomoacute erővel

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 58: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Erők a mozgaacutes soraacuten Milyen erők hatnak

Milyen szerepe van a suacuterloacutedaacutesnak

Gravitaacutecioacutes erő

Suacuterloacutedaacutesi erő

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz

Page 59: Miért tanuljunk fizikát ? a fizika szerepe az ... · alapismeretek Nyomatékosan javasoljuk az intézetünk által meghirdetett, kötelezőenválasztható „Orvosi informatikai

Neacutehaacuteny anyagpaacuter statikus eacutes kinetikus suacuterloacutedaacutesi teacutenyezője

Anyagok Statikus (ca) Kinetikus (ca)

Aceacutel - aceacutel 008-025 006-020

Aceacutel - Teflon 004 004

Gumi - Aszfalt (szaacuterazon) 09 08

Viaszos fa havon 014 01

Emberi iacutezuumlleti tokban 001 0003

Az izuumlleti tokot beluumllről uacuten szinoviaacutelis szoumlvet iacutezuumlleti haacutertya beacuteleli melynek sejtjei termelik az iacutezuumlleti

folyadeacutekot Ez a tiszta folyadeacutek kitoumllti az iacutezuumlleti tokot eacutes tovaacutebb csoumlkkenti a csontok koumlzoumltti suacuterloacutedaacutest

(mintegy ldquomegolajozvardquo az iacutezuumlletet) megkoumlnnyiacuteti a mozgaacutest A csontok veacutegeacutet sima kemeacuteny

kopaacutesaacutelloacute veacutedőszoumlvet az iacutezuumlleti porc veacutedi mely mozgaacutes koumlzben felfogja a raacutezkoacutedaacutest minimaacutelisra

szoriacutetja a suacuterloacutedaacutest

A hyaluronsav biztosiacutetja az iacutezuumlleti folyadeacutek viszkozitaacutesaacutet (= sűrű geacutel jellegeacutet) ezaacuteltal csoumlkkenti a

suacuterloacutedaacutest az iacutezuumlletekben a porcok felsziacuteneacuten iacutegy veacutedi a porcokat a mechanikai traumaacutekboacutel adoacutedoacute

kopaacutes ellen ezzel hozzaacutejaacuterul az iacutezuumlletek rugalmassaacutegaacutehoz mozgeacutekonysaacutegaacutehoz

Proteoglikaacuten 4 (lubricin) szinteacuten hozzaacutejaacuterul az izuumlleti folyadeacutek suacuterloacutedaacutesaacutenak alacsony szinten

tartaacutesaacutehoz