Medizinische Physik und Statistik I. 2011/12, II. Semester. Prüfungskurs. Vorlesung: Kurscode: AOK-KN051-Prüfung,

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1 Medizinische Physik und Statistik I. 2011/12, II. Semester Prüfungskurs DATEN DES KURSES Titel des Kurses: Medizinische Physik und Statistik I. Kreditpunkte: 5 Kreditpunkte Vorlesung: Kurscode: AOK-KN051-Prüfung, Pflichtliteratur: 1) Damjanovich, S. Fidy, J. Szöllősi, J. (Verf.): Biophysik für Mediziner, (Budapest: Medicina Verlag, 2008) 2) Gasser, Th. Seifert, B.: Biostatistics, 5. Aufl. (Universität Zürich, 2006) [ Alle Informationen zum Kurs sind unter folgendem Link zu finden: ZIELE DES KURSES Das Ziel des Kurses Medizinische Physik ist im Hinblick auf die immer größere Verbreitung der physikalischen Prinzipien und Methoden auf fast allen Gebieten der Medizin die nötigen theoretischen und praktischen Physikkenntnisse für das Medizinstudium bereitzustellen. Der Kurs basiert auf die Gymnasialkenntnisse in Physik. Nach der Wiederholung und Ergänzung der Grundlagen, der für das Medizinstudium wichtigen Kapitel, zielt es auf die Einführung in die speziellen Kenntnisse der Medizinischen Physik. Es werden die wichtigsten physikalischen Grundlagen, die für das Verständnis der Lebensprozesse Bewegung, Muskeltätigkeit, Kreislauf, Atmung, Sinnesempfindung, Zelltransportprozesse, usw. nötig sind so aufbereitet, dass die Voraussetzungen für den optimalen Fortgang des Medizinstudiums gegeben sind.

2 Die Physik Vorlesung (zwei Stunden wöchentlich) wird in Verbindung mit einem Seminar (2 Stunden 14-tägig, in kleinen Gruppen) und einer Messübung (Praktikum, 2 Stunden 14-tägig) angeboten. Die Funktion des Seminars ist es, den Vorlesungsstoff in kleinen Gruppen zu diskutieren und Fragen zu klären. Die Messübung (Praktikum) bereitet die späteren Untersuchungen von physiologischen Erscheinungen vor. Durch diese modellhafte Herangehensweise dienen sie dem direkten Verständnis der in der ärztlichen Praxis angewandten physikalischen Vorgänge und Methoden. Diese Messübungen, die in kleinen Gruppen durchgeführt werden führen, die Studenten in die experimentelle Arbeit und in die praktische Anwendung der Grundlagen der Datenverarbeitung ein. Das Ziel der Vorlesung Biostatistik (eine Stunde wöchentlich) ist, solche Kenntnisse aus der Statistik bereitzustellen, die in der Praxis sowohl bei der Heilung als auch in der Forschung auf hohem Niveau unerlässlich sind. Es werden die Begriffe Daten und Datenerhebung eingeführt. Es werden weiterhin die Möglichkeiten für die Datenverarbeitung, Datendarstellung und Dateninterpretation geboten. Es werden weiterhin die Methoden der Trendprüfung, das Testen von statistischen Hypothesen und die am häufigsten benutzten statistischen Prüfverfahren und ihre Anwendungen eingeführt. Das Semester schließt mit schriftlichen und/oder mündlichen Semesterabschlussprüfungen (Kolloquien) ab. Diese Prüfungen basieren auf den Themen der Vorlesungen, Seminare und Praktika. Die im 1. Semester gewonnenen Bonuspunkte können zu den Punkten aus der Semesterabschlussprüfung (Kolloquium) in Physik hinzu gerechnet werden und verbessern so die Gesamtleistung in Physik. In den beiden Klausuren können zusammen maximal 32 Klausurpunkte erreicht werden. Sie entsprechen: 8 11 Klausurpunkte - 1 Bonuspunkt, Klausurpunkte - 2 Bonuspunkte, Klausurpunkte - 3 Bonuspunkte, Klausurpunkte - 4 Bonuspunkte, Klausurpunkte - 5 Bonuspunkte, Klausurpunkte - 6 Bonuspunkte.

3 PRÜFUNGSANFORDERUNGEN Die Studenten schließen das Semester mit einer Semesterabschlussprüfung (Kolloquium) ab welche an einem Institutscomputer erfolgt. Diese Abschlussprüfung besteht aus zwei Teilen, Physik und Biostatistik. Für die Berechnung des Gesamtergebnisses für den Kurs Medizinische Physik und Statistik gehen die Leistungen in Physik zu 2/3 und in Biostatistik zu 1/3 ein. Ein Ungenügend in einem der beiden Fächer bedeutet, dass der gesamte Kurs als nicht bestanden gilt! Die Prüfungsanmeldung haben die Studenten im ETR-System zu tätigen. Die Anmeldung für eine Prüfung im ETR endet automatisch 24 Stunden vor der Prüfung. Die Möglichkeit einer Nachholprüfung richtet sich nach den Regeln der Allgemeinen Studiengesetze für Studierende. In der Nachholprüfungsperiode können keine regulären Prüfungen ablegt werden. 1) KOLLOQUIUM IN PHYSIK In der Semesterabschlussprüfung (Kolloquium) in Physik können max. 40 Punkte erreicht werden. Die für die Berechnung des Gesamtergebnisses erreichbare Punktzahl ergibt sich aus der Addition der in der Abschlussprüfung erzielten Punkte und der Bonuspunkte die ggf. im Seminar oder in den semesterbegleitenden Klausuren erzielt worden sind. Das Gesamtergebnis ergibt sich nach folgender Tabelle: 0 22 Punkte: ungenügend (1) Punkte: genügend (2) Punkte: befriedigend (3) Punkte: gut (4) Punkte: sehr gut (5) 2) KOLLOQUIUM IN BIOSTATISTIK In der Semesterabschlussprüfung (Kolloquium) in Biostatistik können max. 20 Punkte erreicht werden. Das Gesamtergebnis ergibt sich nach folgender Tabelle: 0 9 Punkte: ungenügend (1) Punkte: genügend (2)

4 12 14 Punkte: befriedigend (3) Punkte: gut (4) Punkte: sehr gut (5) DETAIERTER THEMENPLAN 1. Die Anforderungen des Kurses Medizinische Physik, Ausbildungsziele, Inhalte, Form. Signal, Signalverarbeitung, Visualisierung. 2. Wichtigkeit der physikalischen Kenntnisse hinsichtlich der medizinischen Diagnostik, der Therapie und der Forschung. Einführung. Beispiele für biostatistische Probleme und die Verwendung von Biostatistik. Datentypen, Verteilungen. Ausfüllen eines Musterfragebogens mit den eigenen Daten für die Anwendung im Praktikum. 3. Die für die Beschreibung der Vorgänge im täglichen Leben nötigen mathematischen Grundkenntnisse. Grundstatistiken nach dem Datentyp (Häufigkeiten, Mittelwerte, Maßzahlen der Streuung), Darstellungsweisen für Streudiagramm-Korrelation. 4. Die Mechanik des menschlichen Körpers. Die Mechanik von unverformbaren und verformbaren Strukturen. Beschreibung von verschiedenen Bewegungsarten. Wahrscheinlichkeit, Population, Stichprobe. bedingte Wahrscheinlichkeit, diagnostische Tests 5. Mechanische Schwingungen in dem lebenden Organismus. Die Grundlagen der Wellentheorie. Doppler-Effekt. Bekannte Verteilungen (Gleich-, Binomial-, Normalverteilung). Verteilung der Population mit einem bestimmten Mittelwert und einer bestimmten Standardabweichung (eine Normalverteilung angenommen).

5 6. Schall - Ultraschall: Beschreibung der physischen Erscheinung, Charakterisierung der Wechselwirkung des Ultraschalls mit dem menschlichen Gewebe, Grundlagen von medizinischen Anwendungen. Standardfehler, Konfidenzintervalle. Hypothesentests: Einstichproben- und gepaarter t-test. 7. Physikalische Grundlagen des Sehens und der Sichtkorrektur. Optische Geräte in der Heilung. Zweistichproben-t-Test, F-Test 8. Beschreibung der thermischen Wechselwirkungen des menschlichen Körpers und der Umgebung. Temperatur und ihre Messung, Wärmemenge, Wärmetransport. Statistische Fehler, Häufung des Fehlers 1. Art, ANOVA-Modelle 9. Gesetzmäßigkeiten der Strömung von Gasen, Flüssigkeiten. Korrelation- und Regressionsmodelle, Regressionen durch Transformationen. Hypothesentests für die Korrelation und die Regressionskoeffizienten. 10. Physik von biologischen Membranen, Diffusion, Osmose. Auf Rangordnung beruhende Tests. 11. Thermodynamische Beziehungen von Transportprozessen. Chi-Quadrat-Tests. Konvergenzanalyse 12. Elektrizitätslehre und Magnetismus in den Lebensprozessen. 2x2 Tabellen, Korrelationskoeffizient, relatives Risiko, Kappa Koeffizient 13. Bioelektrische Erscheinungen, Biophysik der Zellen. Überlebensanalyse: Sterbetafeln, Kaplan-Meier-Methode 14. Die Grundlagen der elektrisch-diagnostischen und therapeutischen Methoden. Zusammenfassung, Fallstudien und Vorbereitung auf die Prüfung. Szeged, 1. Januar 2012 Prof. Ferenc Bari Institutsleiter