УТВЕРЖДАЮ Директор института ИНК ______(В.Н. Бориков

УТВЕРЖДАЮ
Директор института ИНК
___________(В.Н. Бориков)
«___»_____________2015 г.
БАЗОВАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Приборы медицинской интроскопии
Направление (специальность) ООП
12.04.04 Биотехнические системы и технологии
Номер кластера (для унифицированных дисциплин)_________________
Профиль(и) подготовки (специализация, программа)
Медико-биологические аппараты, системы, комплексы
Квалификация (степень) магистр
Базовый учебный план приема
2015
Курс
2
семестр
3
Количество кредитов
6
Код дисциплины
ДИСЦ.В.М.1.1.1
Виды учебной деятельности
Лекции, ч
Практические занятия, ч
Лабораторные занятия, ч
Аудиторные занятия, ч
Самостоятельная работа, ч
ИТОГО, ч
г.
Временной ресурс по очной форме обучения
16
16
32
64
152
216
Вид промежуточной аттестации экзамен
Обеспечивающее подразделение
кафедра промышленной и
медицинской электроники, институт неразрушающего контроля
Заведующий кафедрой ПМЭ
Руководитель ООП
Преподаватель
______________
Ф.А. Губарев
_______________
А.А. Аристов
______________
2015 г.
(ФИО)
(ФИО)
Ю.В. Мутовин
(ФИО)
1. Цели освоения модуля (дисциплины)
Цели освоения дисциплины:
в области обучения – формирование специальных знаний, умений, навыков расчета и
проектирования, а также компетенций в области разработки и эксплуатации современных
приборов медицинской интроскопии;
в области воспитания – научить работать эффективно индивидуально и в команде,
проявлять умения и навыки, необходимые для профессионального, личностного развития;
в области развития – подготовка студентов к дальнейшему освоению новых
профессиональных знаний и умений, самообучению, непрерывному профессиональному
самосовершенствованию.
2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП
Дисциплина «Приборы медицинской интроскопии» относится к вариативной части
профессионального цикла дисциплин. Пререквизитом данной дисциплины является
«Физические основы электронной техники», «Теоретические основы электротехники»,
«Цифровые устройства», «Электропитание ЭМА», «Электроника».
3. Результаты освоения дисциплины (модуля)
В соответствии с требованиями ООП освоение модуля «Приборы медицинской
интроскопии» направлено на формирование у студентов следующих компетенций (результатов
обучения), в т.ч. в соответствии с ФГОС 3+:
Таблица 1
Составляющие результатов обучения
Результаты
Владеть
Код
Знать
Код
Уметь
Код
обучения
опытом
З1.2
Р1
(ОПК-1, ОПК-2)
- принципы
системного
подхода, на которых
базируется анализ и
синтез
биотехнических
систем;
У1.5
(ПК-1, ПК-2)
Р2
З2.2
(ОПК-4)
(ПК-3, ПК-4,
ПК-5, ПК-9)
З3.2
Р3
(ПК-3, ПК-4,
ПК-5)
- особенности
биологических
систем как
элементов
измерительных и
управляющих
технических систем;
- методы и средства
диагностики и
прогнозирования,
применяемые в
биотехнических
системах, аппаратные
и программные
средства,
необходимые
исследователю для
автоматизированного
анализа
биомедицинской
информации при
У2.3
У3.1
- разрабатывать
структуру
медицинских
диагностических,
исследовательских и
информационных
комплексов и
оптимизировать
состав их элементов;
- формулировать
задачи инженерной
реализации
перспективных
направлений развития
биомедицинской и
экологической
инженерии;
- применять методы
диагностических
исследований;
В1.5
В2.2
В3.1
В3.2
методами расчета
основных
функциональных
характеристик
биотехнических
систем;
- навыками
методологического
анализа научного
исследования и
его результатов.
- схемами
технического
сопровождения
лечебнодиагностического
процесса;
- работы с
современными
аппаратными и
программными
средствами
проведении
экспериментов.
З4.2
З4.3
Р4
(ПК-1, ПК-3,
ПК-4, ПК-9)
- классификацию и
структуры
биотехнических
систем и
технологий
различного типа;
- примеры
реализации
биотехнических
систем и
технологий оценки,
контроля и
управления
состоянием и
поведением живых
организмов;
У4.3
У4.4
У4.5
З6.1
З6.2
Р6
(ПК-3, ПК-4,
ПК-5)
З12.1
Р12
(ОК-1, ОК-2,
ПК-4)
- этапы и стадии
жизненного цикла
медицинской
техники;
- проблемы
обеспечения
надежной работы
технических
средств в условиях
медикобиологической
организации;
- виды
самостоятельной
образовательной
деятельности для
профессионального,
личностного,
социального и
культурного
развития.
У6.1
У6.2
У12.1
У12.2
- применять
принципы системного
подхода для анализа и
синтеза
биотехнических
систем и технологий;
В4.1
исследования
биотехнических
систем;
- методами расчета
основных
функциональных
характеристик
биотехнических
систем;
- разрабатывать
структуру
медицинских
диагностических,
исследовательских и
информационных
комплексов и
оптимизировать
состав их элементов;
- разрабатывать
принципиальные
электрические схемы,
чертежи конструкции
и технические
рисунки изделий.
- выполнять проекты
технического
обеспечения
биотехнических
систем на базе
типовых средств;
- грамотно
использовать
правовые основы и
нормативные
документы,
регламентирующие
методики
обслуживания и
метрологическое
обеспечение
медицинской
техники;
- самообучаться для
решения жизненных
проблем и
достижения
профессиональных
целей;
- использовать в
качестве источника
самообучения.
В6.1
В6.2
В12.1
- навыками
использования
основных
технологических
процессов
обслуживания
медицинской
техники;
- навыками
применения
методов оценки
надежности,
испытания на
безопасность
обслуживания
медицинской
техники;
- управления
временными,
пространственными,
профессиональными
и социальными
факторами,
влияющими на
процессы
самообучения.
В результате освоения дисциплины (модуля) «Приборы медицинской интроскопии» студентом
должны быть достигнуты следующие результаты:
Таблица 2
Планируемые результаты освоения дисциплины (модуля)
№ п/п
Результат
РД1
Осуществлять поиск, анализ научно-технической информации по
тематике исследования, использовать достижения отечественной и
зарубежной науки, техники и технологии
РД2
Проводить расчет и проектирование приборов медицинской интроскопии
с использованием современной элементной базы электроники
РД3
Проводить настройку, ремонт и проверку работоспособности
оборудования и приборов медицинской интроскопии
(Формулируются преподавателем на основании таблицы 1)
4. Структура и содержание дисциплины
Лекции:
Введение
Предмет и содержание курса. Краткая история открытия и медицинского использования
ионизирующих излучений. Обобщенная классификация источников излучений и их применение в
биологии и медицине.
Раздел 1. Виды и параметры ионизирующих излучений, взаимодействие ионизирующих
излучений с веществом, нормы радиационной безопасности, основные принципы и методы
использования ионизирующих излучений в медицине.
Раздел 2. Детекторы излучений и средства визуализации радиационной информации.
Раздел 3. Источники излучений, медицинские радиационные аппараты и комплексы.
Лабораторные работы:
Лабораторная работа №1 Подготовка рентгеновского диагностического комплекса РУМ - 20М к
работе.
Лабораторная работа №2 Управление рентгеновским диагностическим комплексом РУМ-20М.
Лабораторная работа №3 Подготовка к работе и управление палатным диагностическим
рентгеновским аппаратом 12П5.
Лабораторная работа №4 Настройка и управление диагностического рентгеновского аппарата
для маммографии mammo DIAGNOST (МД-РА).
Лабораторная работа №5 Подготовка к работе и управление рентгенодиагностическим аппаратом
compact DIAGNOST 1 (СД-РА).
6. Организация и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
6.1. Виды и формы самостоятельной работы
Самостоятельная работа студентов включает текущую и творческую проблемноориентированную самостоятельную работу (ТСР).
Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний студента, развитие
практических умений и включает:
6.2. Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний
студента, развитие практических умений:
- работа с лекционным материалом;
- подготовка к лабораторным занятиям;
- обзор литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной
проблеме курса (рекомендуется в случае недостаточного усвоения материала, а также
студентам, пропустившим аудиторные занятия по какой-либо теме);
- опережающая самостоятельная работа;
изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (используется для тем, не
вошедших из-за недостатка времени в лекционный курс, но имеющих непосредственное
отношение к данной дисциплине);
- подготовка к контрольным работам, экзамену.
Творческая самостоятельная работа включает:
● поиск, анализ, структурирование и презентация информации;
● исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях,
семинарах и олимпиадах;
● анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме.
Творческая самостоятельная работа включает:
● поиск, анализ, структурирование и презентация информации;
● исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях,
семинарах и олимпиадах;
● анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме.
6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
- ЯМР - томографы. Гамма - камеры.
- Облучающие комплексы на основе бетатронов. Микротрон и его применение в медицине.
Нейтронный облучающий комплекс на базе циклотрона.
6.4. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется следующим образом:
● контроль со стороны преподавателя: в частности, предусмотрена процедура
презентации индивидуальных заданий;
● особенностью современного этапа совершенствования контроля является развитие у
студентов навыков самоконтроля за степенью усвоения учебного материала, умение
самостоятельно находить допущенные ошибки неточности, а также способы
устранения выявленных недостатков
-
7. Средства текущей и промежуточной оценки качества освоения дисциплины
Оценка качества освоения дисциплины производится по результатам следующих
контролирующих мероприятий:
Контролирующие мероприятия
Контрольные работы
Выполнение и защита лабораторных работ
Экзамен
Результаты
обучения по
дисциплине
РД1, РД2, РД3
РД1, РД2, РД3
РД1, РД2, РД3
Для оценки качества освоения дисциплины при проведении контролирующих мероприятий
предусмотрены следующие средства (фонд оценочных средств):
Вопросы входного контроля
1. Что представляет собой кристаллическая решётка твердого тела и чем обусловлена связь
атомов в ней?
2. Какие возможные типы изменения состояния атома могут быть при воздействии на него
внешней энергии?
3. Что представляет собой энергическая диаграмма атомов вещества и чем отличие диаграмм
полупроводника и металла?
4. Какие типы фокусировки электронного пучка вы знаете?
5. Какие виды эмиссии электронов вы знаете, и в чем заключается физическая суть этих видов
эмиссии?
6.Какие процессы протекают в газовой среде при воздействии электрического поля?
7. В чем заключается принципиальное отличие транзистора от тиристора с точки зрения их
практического применения?
8. Чем отличается ВАХ тиристора от симистора?
9. Какие типы схем выпрямителей переменного напряжения вы знаете?
10. Какие типы преобразователей постоянного напряжения вы знаете?
11. В чем отличие инвертора от конвертора?
12. В чем заключается основное преимущество вторичных источников питания построенных с
преобразованием напряжения на повышенной частоте?
Контрольные вопросы, задаваемых при выполнении и защитах лабораторных работ
1. Что представляет собой экран снимочное устройство рентгеновского аппарата? Из каких
элементов оно состоит?
2. Какие типы полупроводниковых преобразователей рентгеновского изображения вы знаете?
3. Что представляет собой рентгеновская решетка? Из каких элементов она состоит и для чего
они предназначены?
экранов вы знаете?
4. Каково устройство и принцип работы рентгеновского электронно-оптического
преобразователя?
5. Какие основные параметры рентгеновских растров вы
знаете? Какие типы отсеивающих
растров вы знаете?
6. Что представляют собой ионизационные преобразователи для сканирующей аппаратуры?
7. С какой целью в рентгенодиагностике используются усилители рентгеновского
изображения? Какие основные элементы УРИ?
8. Что такое чувствительность рентгеновской пленки, и в каких единицах она измеряется? От
чего зависит плотность почернения рентгеновской пленки?
9. Что представляет собой одноэлементный комбинированный преобразователь рентгеновского
изображения?
10. В чем заключаются достоинства и недостатки УРИ на базе РЭОПа по сравнению с УРИ с
использованием ЭОПа?
11. Каково устройство и принцип работы ЭОПа?
12. Чем определяется выбор напряжения, тока рентгеновской трубки и времени экспозиции при
проведении обследований?
13. Какие элементы содержит анодный узел рентгеновской трубки с неподвижным анодом и
каково их назначение?
14. В основное отличие схем главной цепи УРП для кратковременной работы по сравнению с
УРП для длительной работы?
15. Какова обобщенная структурная схема рентгенодиагностического комплекса для общей
диагностики? Каково назначение представленных на структурной схеме блоков?
16. Какие традиционные методы рентгенодиагностики вы знаете? (суть методов, достоинства,
недостатки).
17. Какие виды исследований можно проводить с помощью рентгенодиагностических
комплексов общего назначения?
18. Что представляет собой линейная томография? (дать пояснения на основе продольной
томографической системы дуга-дуга).
Примеры экзаменационных билетов:
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № _____
по дисциплине - Приборы медицинской интроскопии
1. Какие основные типы взаимодействия фотонов с веществом вы знаете и в чем их суть?
2. Как происходит процесс считывания скрытого изображения с полупроводниковой пластины
с помощью электронно-лучевой трубки?
3. Какие типы УРИ используются в рентгенодиагностике? В чем их отличие?
4. В чем отличие спектра характеристического излучения по сравнению с тормозным и чем
объясняются эти отличия?
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № _____
по дисциплине - Приборы медицинской интроскопии
1. Что такое стохастические и не стохастические эффекты воздействия излучения на организм?
2. Какие типы сканирующих систем цифровой рентгенографии вы знаете? Каков принцип
работы этих систем?
3. Каково устройство и принцип работы рентгеновского электронно- оптического
преобразователя?
4. Какие электрические характеристики и параметры рентгеновских трубок вы знаете?
8. Рейтинг качества освоения дисциплины (модуля)
Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации
обучающихся осуществляется в соответствии с «Положением о проведении текущего
оценивания и промежуточной аттестации в ТПУ» в действующей редакции.
В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:
 текущая аттестация (оценка качества усвоения теоретического материала (ответы на
вопросы и др.) и результаты практической деятельности (решение задач, выполнение
заданий, решение проблем и др.) производится в течение семестра (оценивается в баллах
(максимально 60 баллов), к моменту завершения семестра студент должен набрать не
менее 33 баллов);
 промежуточная аттестация (экзамен, зачет) производится в конце семестра (оценивается
в баллах (максимально 40 баллов), на экзамене (зачете) студент должен набрать не менее
22 баллов).
Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов, полученных в
ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый рейтинг соответствует
100 баллам.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература:
1. Мутовин Ю.В. Питающие устройства рентгеновских аппаратов и комплексов медицинского
назначения. - Томск: ТПУ, 2011.- 80 с.
2. Климанов В.А. Радионуклидная диагностика. Физические принципы и технологии:
учебное пособие. – Долгопрудный: Интеллект, 2014. – 327 с.
3. Павлинский Г.В. Основы физики рентгеновского излучения – Москва: Физматлит,
2007. – 240 с.
4. Технические средства медицинской интроскопии. Под ред. Б.И. Леонова. - М.: Медицина,
1989.–259с.
5. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. - М.: Энергоатомиздат, 1991.- 352 с.
Дополнительная литература:
1. Сороко Л.М. Интроскопия – Москва: Энергоатомиздат, 1983. — 126 с.: ил.
2. Чикирдин Э.Г, Стольцер С.М., Астраханцев ДА Рентгеновские томографические аппараты. М.: Медицина, 1986.
3. Блинов Н.Н. Рентгеновские питающие устройства. - М.: Энергия,1980.-200 с.
4. Рентгенотехника: Справочник, /под ред. В.В. Клюева, кн. 1. М.: Машиностроение, 1992. -480с
5. Рентгенотехника: Справочник, /под ред. В.В. Клюева, кн.2. М.: Машиностроение, 1992. -368с.
6. Эксплуатация и ремонт рентгенодиагностических аппаратов / Под ред. Н.Н. Блинова,М.:Медицина, 1985.-256 с.
7. Шмелев В. К. Рентгеновские аппараты. - М.: Энергия, 1973. – 472 с.
 программное обеспечение и Internet-ресурсы: http://www.lib.tpu.ru/fulltext2/m/2012/m19.pdf
Специализированное программное обеспечение не требуется.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
№
п/п
1
Наименование (компьютерные классы, учебные
лаборатории, оборудование)
Рентгеновская лаборатория
2
Лаборатория «Основ электроники»
Корпус, ауд.,
количество
установок
Корпус 16в, ауд. 101,
5-рентгеновских
аппаратов
Корпус 16б, ауд. 229,
7 раб.мест
Компьютерный класс, оборудованный компьютерами Pentium,
объединенными в локальную сеть с выходом в Интернет
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями
ФГОС по направлению 12.04.04 «Биотехнические системы и технологии» и профилю
подготовки «Медико-биологические аппараты, системы, комплексы».
Программа одобрена на заседании кафедры промышленной и медицинской электроники
Института неразрушающего контроля
(протокол № 12.15 от 19.06.15 г.).
Автор доцент кафедры ПМЭ ИНК Мутовин Ю.В.
Рецензент Аристов А.А.
УТВЕРЖДАЮ
Директор института ИНК
___________(В.Н. Бориков)
«___»_____________2015 г.
БАЗОВАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
НА УЧЕБНЫЙ ГОД
Приборы медицинской интроскопии
Направление (специальность) ООП
12.04.04 Биотехнические системы и технологии
Номер кластера (для унифицированных дисциплин)_________________
Профиль(и) подготовки (специализация, программа)
Медико-биологические аппараты, системы, комплексы
Квалификация (степень) магистр
Базовый учебный план приема
2015
Курс
2
семестр
3
Количество кредитов
6
Код дисциплины
ДИСЦ.В.М.1.1.1
Виды учебной деятельности
г.
Временной ресурс по очной форме обучения
Лекции, ч
16
Практические занятия, ч
16
Лабораторные занятия, ч
32
Аудиторные занятия, ч
64
Самостоятельная работа, ч
152
ИТОГО, ч
216
Вид промежуточной аттестации экзамен
Обеспечивающее подразделение
кафедра промышленной и
медицинской электроники, институт неразрушающего контроля
Заведующий кафедрой ПМЭ _____________
Ф.А. Губарев
Руководитель ООП
А.А. Аристов
Преподаватель
_______________
______________
Ю.В. Мутовин
2015 г.
(ФИО)
(ФИО)
(ФИО)
1. Цели освоения модуля (дисциплины)
Цели освоения дисциплины:
в области обучения – формирование специальных знаний, умений, навыков расчета и
проектирования, а также компетенций в области разработки и эксплуатации современных
приборов медицинской интроскопии;
в области воспитания – научить работать эффективно индивидуально и в команде,
проявлять умения и навыки, необходимые для профессионального, личностного развития;
в области развития – подготовка студентов к дальнейшему освоению новых
профессиональных знаний и умений, самообучению, непрерывному профессиональному
самосовершенствованию.
2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП
Дисциплина «Приборы медицинской интроскопии» относится к вариативной части
профессионального цикла дисциплин. Пререквизитом данной дисциплины является
«Физические основы электронной техники», «Теоретические основы электротехники»,
«Цифровые устройства», «Электропитание ЭМА», «Электроника».
3. Результаты освоения дисциплины (модуля)
В соответствии с требованиями ООП освоение модуля «Приборы медицинской
интроскопии» направлено на формирование у студентов следующих компетенций (результатов
обучения), в т.ч. в соответствии с ФГОС 3+:
Таблица 1
Составляющие результатов обучения
Результаты
Владеть
Код
Знать
Код
Уметь
Код
обучения
опытом
З1.2
Р1
(ОПК-1, ОПК-2)
- принципы
системного
подхода, на которых
базируется анализ и
синтез
биотехнических
систем;
У1.5
(ПК-1, ПК-2)
Р2
З2.2
(ОПК-4)
(ПК-3, ПК-4,
ПК-5, ПК-9)
З3.2
Р3
(ПК-3, ПК-4,
ПК-5)
- особенности
биологических
систем как
элементов
измерительных и
управляющих
технических систем;
- методы и средства
диагностики и
прогнозирования,
применяемые в
биотехнических
системах, аппаратные
и программные
средства,
необходимые
исследователю для
автоматизированного
анализа
биомедицинской
У2.3
У3.1
- разрабатывать
структуру
медицинских
диагностических,
исследовательских и
информационных
комплексов и
оптимизировать
состав их элементов;
- формулировать
задачи инженерной
реализации
перспективных
направлений развития
биомедицинской и
экологической
инженерии;
- применять методы
диагностических
исследований;
В1.5
В2.2
В3.1
В3.2
методами расчета
основных
функциональных
характеристик
биотехнических
систем;
- навыками
методологического
анализа научного
исследования и
его результатов.
- схемами
технического
сопровождения
лечебнодиагностического
процесса;
- работы с
современными
аппаратными и
программными
информации при
проведении
экспериментов.
З4.2
З4.3
Р4
(ПК-1, ПК-3,
ПК-4, ПК-9)
- классификацию и
структуры
биотехнических
систем и
технологий
различного типа;
- примеры
реализации
биотехнических
систем и
технологий оценки,
контроля и
управления
состоянием и
поведением живых
организмов;
У4.3
У4.4
У4.5
З6.1
З6.2
Р6
(ПК-3, ПК-4,
ПК-5)
З12.1
Р12
(ОК-1, ОК-2,
ПК-4)
- этапы и стадии
жизненного цикла
медицинской
техники;
- проблемы
обеспечения
надежной работы
технических
средств в условиях
медикобиологической
организации;
- виды
самостоятельной
образовательной
деятельности для
профессионального,
личностного,
социального и
культурного
развития.
У6.1
У6.2
У12.1
У12.2
- применять
принципы системного
подхода для анализа и
синтеза
биотехнических
систем и технологий;
В4.1
средствами
исследования
биотехнических
систем;
- методами расчета
основных
функциональных
характеристик
биотехнических
систем;
- разрабатывать
структуру
медицинских
диагностических,
исследовательских и
информационных
комплексов и
оптимизировать
состав их элементов;
- разрабатывать
принципиальные
электрические схемы,
чертежи конструкции
и технические
рисунки изделий.
- выполнять проекты
технического
обеспечения
биотехнических
систем на базе
типовых средств;
- грамотно
использовать
правовые основы и
нормативные
документы,
регламентирующие
методики
обслуживания и
метрологическое
обеспечение
медицинской
техники;
- самообучаться для
решения жизненных
проблем и
достижения
профессиональных
целей;
- использовать в
качестве источника
самообучения.
В6.1
В6.2
В12.1
- навыками
использования
основных
технологических
процессов
обслуживания
медицинской
техники;
- навыками
применения
методов оценки
надежности,
испытания на
безопасность
обслуживания
медицинской
техники;
- управления
временными,
пространственными,
профессиональными
и социальными
факторами,
влияющими на
процессы
самообучения.
В результате освоения дисциплины (модуля) «Приборы медицинской интроскопии» студентом
должны быть достигнуты следующие результаты:
Таблица 2
Планируемые результаты освоения дисциплины (модуля)
№ п/п
Результат
РД1
Осуществлять поиск, анализ научно-технической информации по
тематике исследования, использовать достижения отечественной и
зарубежной науки, техники и технологии
РД2
Проводить расчет и проектирование приборов медицинской интроскопии
с использованием современной элементной базы электроники
РД3
Проводить настройку, ремонт и проверку работоспособности
оборудования и приборов медицинской интроскопии
(Формулируются преподавателем на основании таблицы 1)
4. Структура и содержание дисциплины
Лекции:
Введение
Предмет и содержание курса. Краткая история открытия и медицинского использования
ионизирующих излучений. Обобщенная классификация источников излучений и их применение в
биологии и медицине.
Раздел 1. Виды и параметры ионизирующих излучений, взаимодействие ионизирующих
излучений с веществом, нормы радиационной безопасности, основные принципы и методы
использования ионизирующих излучений в медицине.
Непосредственно и косвенно ионизирующее излучение. Корпускулярное и фотонное
ионизирующее излучение. Активность источника излучений. Потоковые, энергетические и
дозовые характеристики излучений. Закон ослабления излучений в геометрии узкого пучка.
Взаимодействие заряженных частиц с веществом. Геометрия широкого пучка. Факторы накопления.
Взаимодействие нейтронов с веществом. Радиационная диагностика. Теневой метод. Методы
формирования видимого изображения. Радиография. Флюорография. Радиоскопия. Усиление яркости
изображения. Цифровая радиография. Компьютерная обработка изображений. Томография. Линейная
томография. Вычислительная томография. Диагностика с помощью радионуклидых источников.
Радиационная терапия.
Практические занятия:
1.1.
Расчет потоковых, энергетических и дозовых характеристик поля излучения. Взаимодействие
ионизирующих излучений с веществом. Биологическое действие излучений. Нормы
радиационной безопасности. Способы и средства радиационной защиты.
1.2.
Сравнительный анализ радиационных методов получения диагностической информации и
терапии.
Раздел 2. Детекторы излучений и средства визуализации радиационной информации.
Методы и средства регистрации ионизирующих излучений. Ионизационный метод.
Ионизационные камеры. Ионизационные камеры с газовым усилением. Газоразрядные счетчики.
Сцинтилляционный метод. Типы сцинтилляторов. Характеристики и параметры сцинтилляторов.
Комбинация сцинтиллятор – фотодиод. Люминесцентные методы. Фотолюминесцентные и
термолюминесцентные детекторы. Полупроводниковые детекторы. Фотографический метод
регистрации. Химический метод. Химические дозиметрические системы. Калориметрический. Общая
классификация приборов дозиметрии.
Классификация и основные характеристики средств визуализации радиационной
информации. Рентгеновские пленки. Характеристики и параметры пленки. Люминесцентные
экраны, усиливающие экраны. Экраны для рентгеноскопии и флюорографии. Экраны для
симультанной томографии.
Рентгеновские электронно-оптические преобразователи (РЭОП). РЭОПы с оборачиванием
изображения и с электростатической системой прямого переноса. Полупроводниковые
преобразователи. Способы считывания рельефа скрытого изображения с полупроводниковых
пластин. Ксерография. Считывание скрытого изображения с помощью электронно-лучевой трубки.
Рентген видиконы. Преобразователи рентгеновского изображения для сканирующей аппаратуры.
Одноэлементные и многоэлементные преобразователи. Усилители рентгеновского изображения
(УРИ).
Практические занятия:
2.1. Методы дозиметрии и приборы радиационного контроля.
2.2. Средства визуализации радиационной информации. Разновидности приборов визуализации,
конструкция, основные параметры и характеристики.
Раздел 3 Источники излучений, медицинские радиационные аппараты и комплексы
Радионуклиды. Электрофизические источники излучений. Рентгеновские аппараты.
Структурная схема аппарата. Общие требования к рентгеновским аппаратам медицинского
назначения. Физические основы генерации рентгеновского излучения. Спектр и интенсивность
рентгеновского излучения.
Рентгеновские трубки. Характеристики и параметры. Типы трубок. Моноблоки и излучатели
медицинских рентгеновских аппаратов и комплексов. Рентгеновские питающие устройства (РПУ).
Классификация РПУ. Общий состав и назначение блоков РПУ. Электрические схемы главной цепи
РПУ. Регулирование и стабилизация напряжения и тока в РПУ. Системы коммутации нагрузки.
Управление и автоматика в рентгеновских аппаратах. Современные системы управления.
Общая классификация радиационных аппаратов и комплексов. Основные типы, характеристики
и параметры. Рентгенодиагностические комплексы общего назначения. Назначение, общий состав и
основные технические характеристики. Схема главной цепи. Назначение блоков и узлов, основные
технические характеристики аппаратов.
Флюорогрофы, маммографы, дентальные аппараты, Палатные и операционные аппараты.
Рентгеновские компьютерные томографы. Параметры, характеристики, конструктивные и
технические особенности специализированных аппаратов.
Рентгеновские аппараты для поверхностной, внутриполостной и глубокой терапии.
Терапевтические комплексы на основе ускорителей.
Практические занятия:
3.1. Рентгеновские трубки, моноблоки и излучатели. Конструкция, параметры и
характеристики. Маркировка рентгеновских трубок.
3.2. Схемы главной цепи рентгеновских питающих устройств диагностических аппаратов.
3.3.Расчет схемы главной цепи питающего устройства рентгеновского аппарата.
3.4. Анализ работы схемы питающего устройства современного рентгеновского аппарата с
промежуточным преобразованием напряжения на повышенной частоте.
Лабораторные работы:
Лабораторная работа №1 Подготовка рентгеновского диагностического комплекса РУМ - 20М к
работе.
Лабораторная работа №2 Управление рентгеновским диагностическим комплексом РУМ-20М.
Лабораторная работа №3 Подготовка к работе и управление палатным диагностическим
рентгеновским аппаратом 12П5.
Лабораторная работа №4 Настройка и управление диагностического рентгеновского аппарата
для маммографии mammo DIAGNOST (МД-РА).
Лабораторная работа №5 Подготовка к работе и управление рентгенодиагностическим аппаратом
compact DIAGNOST 1 (СД-РА).
5. Образовательные технологии
При изучении дисциплины «Приборы медицинской интроскопии» следующие образовательные
технологии:
Таблица 3
Методы и формы организации обучения ФОО
ФОО
Лаб.
Пр. зан./ Тр*.,
Лекц.
СРС
КП
раб.
Сем.,
Мк**
Методы
IT-методы

Работа в команде


Case-study

Игра

Методы проблемного
обучения
Обучение


на основе опыта
Опережающая
самостоятельная


работа
Проектный метод
Поисковый метод

Исследовательский


метод
Междисциплинарное


обучение
* - Тренинг, ** - Мастер-класс
6. Организация и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
6.1. Виды и формы самостоятельной работы
Самостоятельная работа студентов включает текущую и творческую проблемноориентированную самостоятельную работу (ТСР).
Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний студента, развитие
практических умений и включает:
6.2. Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний
студента, развитие практических умений:
- работа с лекционным материалом;
- подготовка к лабораторным занятиям;
- обзор литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной
проблеме курса (рекомендуется в случае недостаточного усвоения материала, а также
студентам, пропустившим аудиторные занятия по какой-либо теме);
- опережающая самостоятельная работа;
- изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (используется для тем, не
вошедших из-за недостатка времени в лекционный курс, но имеющих непосредственное
отношение к данной дисциплине);
- подготовка к контрольным работам, экзамену.
Творческая самостоятельная работа включает:
поиск, анализ, структурирование и презентация информации;
исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях,
семинарах и олимпиадах;
● анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме.
Творческая самостоятельная работа включает:
● поиск, анализ, структурирование и презентация информации;
● исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях,
семинарах и олимпиадах;
● анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме.
6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
- ЯМР - томографы. Гамма - камеры.
- Облучающие комплексы на основе бетатронов. Микротрон и его применение в медицине.
Нейтронный облучающий комплекс на базе циклотрона.
6.4. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется следующим образом:
● контроль со стороны преподавателя: в частности, предусмотрена процедура
презентации индивидуальных заданий;
● особенностью современного этапа совершенствования контроля является развитие у
студентов навыков самоконтроля за степенью усвоения учебного материала, умение
самостоятельно находить допущенные ошибки неточности, а также способы
устранения выявленных недостатков
●
●
7. Средства текущей и промежуточной оценки качества освоения дисциплины
Оценка качества освоения дисциплины производится по результатам следующих
контролирующих мероприятий:
Контролирующие мероприятия
Контрольные работы
Выполнение и защита лабораторных работ
Экзамен
Результаты
обучения по
дисциплине
РД1, РД2, РД3
РД1, РД2, РД3
РД1, РД2, РД3
Для оценки качества освоения дисциплины при проведении контролирующих мероприятий
предусмотрены следующие средства (фонд оценочных средств):
Вопросы входного контроля
1. Что представляет собой кристаллическая решётка твердого тела и чем обусловлена связь
атомов в ней?
2. Какие возможные типы изменения состояния атома могут быть при воздействии на него
внешней энергии?
3. Что представляет собой энергическая диаграмма атомов вещества и чем отличие диаграмм
полупроводника и металла?
4. Какие типы фокусировки электронного пучка вы знаете?
5. Какие виды эмиссии электронов вы знаете, и в чем заключается физическая суть этих видов
эмиссии?
6.Какие процессы протекают в газовой среде при воздействии электрического поля?
7. В чем заключается принципиальное отличие транзистора от тиристора с точки зрения их
практического применения?
8. Чем отличается ВАХ тиристора от симистора?
9. Какие типы схем выпрямителей переменного напряжения вы знаете?
10. Какие типы преобразователей постоянного напряжения вы знаете?
11. В чем отличие инвертора от конвертора?
12. В чем заключается основное преимущество вторичных источников питания построенных с
преобразованием напряжения на повышенной частоте?
Контрольные вопросы, задаваемых при выполнении и защитах лабораторных работ
1. Что представляет собой экран снимочное устройство рентгеновского аппарата? Из каких
элементов оно состоит?
2. Какие типы полупроводниковых преобразователей рентгеновского изображения вы знаете?
3. Что представляет собой рентгеновская решетка? Из каких элементов она состоит и для чего
они предназначены?
экранов вы знаете?
4. Каково устройство и принцип работы рентгеновского электронно-оптического
преобразователя?
5. Какие основные параметры рентгеновских растров вы
знаете? Какие типы отсеивающих
растров вы знаете?
6. Что представляют собой ионизационные преобразователи для сканирующей аппаратуры?
7. С какой целью в рентгенодиагностике используются усилители рентгеновского
изображения? Какие основные элементы УРИ?
8. Что такое чувствительность рентгеновской пленки, и в каких единицах она измеряется? От
чего зависит плотность почернения рентгеновской пленки?
9. Что представляет собой одноэлементный комбинированный преобразователь рентгеновского
изображения?
10. В чем заключаются достоинства и недостатки УРИ на базе РЭОПа по сравнению с УРИ с
использованием ЭОПа?
11. Каково устройство и принцип работы ЭОПа?
12. Чем определяется выбор напряжения, тока рентгеновской трубки и времени экспозиции при
проведении обследований?
13. Какие элементы содержит анодный узел рентгеновской трубки с неподвижным анодом и
каково их назначение?
14. В основное отличие схем главной цепи УРП для кратковременной работы по сравнению с
УРП для длительной работы?
15. Какова обобщенная структурная схема рентгенодиагностического комплекса для общей
диагностики? Каково назначение представленных на структурной схеме блоков?
16. Какие традиционные методы рентгенодиагностики вы знаете? (суть методов, достоинства,
недостатки).
17. Какие виды исследований можно проводить с помощью рентгенодиагностических
комплексов общего назначения?
18. Что представляет собой линейная томография? (дать пояснения на основе продольной
томографической системы дуга-дуга).
Вопросы текущего контроля и рубежного контроля
1.Что такое ионизирующее излучение? Какие виды ионизирующих излучений вы знаете? (дать
определение).
2.Какие основные параметры ионизирующих излучений вы знаете? (дать определение).
3.Что такое активность радионуклида, и в каких единицах измеряется?
4.Какие соотношения отражают закон радиоактивного распада? (дать пояснения).
5.Какие основные характеристики поля излучения вы знаете? (дать определения).
6.Какая физическая величина определяет степень радиационного воздействия на объект? (дать
определение этой величины и указать единицу измерения).
7.В чем отличие экспозиционной дозы от поглощенной дозы? (дать пояснения и указать
единицы измерения этих величин).
8.В чем отличие кермы от поглощенной дозы?
9.В чем отличие эквивалентной дозы от эффективной эквивалентной дозы? (дать определения и
указать единицы измерения этих величин).
10.Что не учитывает экспозиционная доза в отличии от кермы?
11.В чем заключается биологическое действие ионизирующих излучений?
12.Что такое относительная биологическая эффективность излучения и от чего она зависит?
13.Что такое период полураспада и средняя продолжительность жизни радионуклида?
14.Какие группы категорий облучаемых лиц вы знаете? Чем они отличаются друг от друга?
15.Какие основные дозовые пределы вы знаете? (дать определение и указать их значения для
различных групп критических органов).
16.Какие нежелательные радиационные эффекты воздействия на организм человека вы
знаете?(дать пояснения).
17.Какие традиционные методы рентгенодиагностики вы знаете? (суть методов, достоинства,
недостатки).
18.В чем отличие поперечной томографической системы от продольной?
19.В чем фундаментальное отличие вычислительной томографии по сравнению с теневыми
методами?
20.В чем отличие компьютерных томографических систем различных поколений?
21.Что такое стохастические и не стохастические эффекты воздействия излучения на организм?
22.Какие типы линейной томографии вы знаете? (дать пояснения).
23.Какие типы и виды защит от ионизирующих излучений вы знаете? (дать определения).
24.Что представляет собой линейная томография? (дать пояснения на основе продольной
томографической системы дуга-дуга).
25.В чем принципиальное отличие компьютерных томографических систем различных
поколений?
26.В чем заключается принцип получения изображения среза объекта при компьютерной
томографии? (пояснить на примере работы компьютерной системы первого поколения).
27.В чем отличие цифровой рентгенографии по сравнению с аналоговой?
28.Что представляет собой ионизационный метод дозиметрии? Какие типы детекторов и
режимы работы используются при этом методе?
29.Какие основные факторы влияют на качество изображения на рентгеновской пленке?
Вопросы, выносимые на экзамен
Примеры экзаменационных билетов:
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № _____
по дисциплине - Приборы медицинской интроскопии
1. Какие основные типы взаимодействия фотонов с веществом вы знаете и в чем их суть?
2. Как происходит процесс считывания скрытого изображения с полупроводниковой пластины
с помощью электронно-лучевой трубки?
3. Какие типы УРИ используются в рентгенодиагностике? В чем их отличие?
4. В чем отличие спектра характеристического излучения по сравнению с тормозным и чем
объясняются эти отличия?
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № _____
по дисциплине - Приборы медицинской интроскопии
1. Что такое стохастические и не стохастические эффекты воздействия излучения на организм?
2. Какие типы сканирующих систем цифровой рентгенографии вы знаете? Каков принцип
работы этих систем?
3. Каково устройство и принцип работы рентгеновского электронно- оптического
преобразователя?
4. Какие электрические характеристики и параметры рентгеновских трубок вы знаете?
8. Рейтинг качества освоения дисциплины (модуля)
Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации
обучающихся осуществляется в соответствии с «Положением о проведении текущего
оценивания и промежуточной аттестации в ТПУ» в действующей редакции.
В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:
 текущая аттестация (оценка качества усвоения теоретического материала (ответы на
вопросы и др.) и результаты практической деятельности (решение задач, выполнение
заданий, решение проблем и др.) производится в течение семестра (оценивается в баллах
(максимально 60 баллов), к моменту завершения семестра студент должен набрать не
менее 33 баллов);
 промежуточная аттестация (экзамен, зачет) производится в конце семестра (оценивается
в баллах (максимально 40 баллов), на экзамене (зачете) студент должен набрать не менее
22 баллов).
Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов, полученных в
ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый рейтинг соответствует
100 баллам.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература:
1. Мутовин Ю.В. Питающие устройства рентгеновских аппаратов и комплексов медицинского
назначения. - Томск: ТПУ, 2011.- 80 с.
2. Климанов В.А. Радионуклидная диагностика. Физические принципы и технологии:
учебное пособие. – Долгопрудный: Интеллект, 2014. – 327 с.
3. Павлинский Г.В. Основы физики рентгеновского излучения – Москва: Физматлит,
2007. – 240 с.
4. Технические средства медицинской интроскопии. Под ред. Б.И. Леонова. - М.: Медицина,
1989.–259с.
5. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. - М.: Энергоатомиздат, 1991.- 352 с.
Дополнительная литература:
1. Сороко Л.М. Интроскопия – Москва: Энергоатомиздат, 1983. — 126 с.: ил.
2. Чикирдин Э.Г, Стольцер С.М., Астраханцев ДА Рентгеновские томографические аппараты. М.: Медицина, 1986.
3. Блинов Н.Н. Рентгеновские питающие устройства. - М.: Энергия,1980.-200 с.
4. Рентгенотехника: Справочник, /под ред. В.В. Клюева, кн. 1. М.: Машиностроение, 1992. -480с
5. Рентгенотехника: Справочник, /под ред. В.В. Клюева, кн.2. М.: Машиностроение, 1992. -368с.
6. Эксплуатация и ремонт рентгенодиагностических аппаратов / Под ред. Н.Н. Блинова,М.:Медицина, 1985.-256 с.
7. Шмелев В. К. Рентгеновские аппараты. - М.: Энергия, 1973. – 472 с.
 программное обеспечение и Internet-ресурсы: http://www.lib.tpu.ru/fulltext2/m/2012/m19.pdf
Специализированное программное обеспечение не требуется.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
№
Наименование (компьютерные классы, учебные
Корпус, ауд.,
п/п
1
лаборатории, оборудование)
Рентгеновская лаборатория
2
Лаборатория «Основ электроники»
количество
установок
Корпус 16в, ауд. 101,
5-рентгеновских
аппаратов
Корпус 16б, ауд. 229,
7 раб.мест
Компьютерный класс, оборудованный компьютерами Pentium,
объединенными в локальную сеть с выходом в Интернет
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями
ФГОС по направлению 12.04.04 «Биотехнические системы и технологии» и профилю
подготовки «Медико-биологические аппараты, системы, комплексы».
Программа одобрена на заседании кафедры промышленной и медицинской электроники
Института неразрушающего контроля
(протокол № 12.15 от 19.06.15 г.).
Автор доцент кафедры ПМЭ ИНК Мутовин Ю.В.
Рецензент Аристов А.А.