Orvosi Fizika és Statisztika I.
2017-2018. I. félév

kötelező kurzus

A KURZUS ADATAI

Kurzus címe: Orvosi fizika és statisztika I.
Kreditérték: 4 kreditpont
Előadás: heti 3 óra – kurzus kódja: AOK-KU051 – vizsgaforma: kollokvium

• Hétfőn 8-10 a Tanulmányi és Információs Központ Kongresszusi termében (fizika)
• Szerdán 11-12 a Tanulmányi és Információs Központ Kongresszusi termében (statisztika)

• Damjanovich – Fidy – Szöllősi (szerk.): Orvosi biofizika. Medicina Kiadó, 2006.
• Reiczigel Jenő – Harnos Andrea – Solymosi Norbert: Biostatisztika nem statisztikusoknak. Nagykovácsi: PARS Kft., 2007

Ajánlott irodalom:

• Székely György: Ennyit kellene tudnod – Fizika példatár 1-2. Talentum, 2000.
• Paul Davidovits: Physics in Biology and Medicine. Fourth edition. Academic Press, 2013. (angol nyelven)

A KURZUS CÉLJA

Az orvosi fizika tantárgy célja – tekintetbe véve a fizikai elvek, módszerek egyre növekvő mértékű elterjedését az orvostudománynak szinte minden területén – az orvosi tanulmányokhoz szükséges elméleti és gyakorlati fizikai ismeretek átadása.

A kurzus sorra veszi a fizikának az orvoslásban fontos területeit, és az egyes témakörökön belül előbb a középiskolai tananyagnak az orvosi tanulmányok számára hangsúlyos fejezeteit ismétli át és bővíti ki, majd a magasabb szintű orvosi fizikai tudásanyag átadását célozza meg. Előkészítjük az életfolyamatok (mozgás, izomműködés, keringés, légzés, érzékelés, sejtszintű transzportfolyamatok stb.) megértéséhez szükséges legfontosabb fizikai alapokat, és az ezzel összefüggő további tanulmányok folytatását.

A biostatisztika előadás oktatásának célja, hogy a klinikai és kutatóorvosi területen használt, emelt szintű, gyakorlatban alkalmazható statisztikai ismereteket nyújtson a hallgatóknak. Bevezetjük az adat, adatgyűjtés fogalmát, bemutatjuk az adatfeldolgozás, -ábrázolás és -értelmezés lehetőségeit. Megismertetjük a hallgatókat a trendanalízis, hipotézisvizsgálat módszereivel, a leggyakrabban alkalmazott statisztikai próbákkal és azok alkalmazásával.

A heti 2 óra előadáshoz kéthetente 2 óra kiscsoportos szeminárium és 2 óra mérési gyakorlat párosul. A szemináriumok feladata az előadásokon elhangzottak megbeszélése és kérdések tisztázása.

A laboratóriumi mérések előkészítik az élettani jelenségek tanulmányozását, és modelleken keresztül az orvosi gyakorlatban felhasznált fizikai jelenségek és módszerek közvetlen megismerését szolgálják. A kiscsoportos mérési feladatok bevezetik a hallgatókat a kísérleti munkába, az adatfeldolgozás alapelveinek gyakorlati alkalmazásába.

Mindkét félév kollokviummal zárul. A számonkérés alapja az előadásokon elhangzottak, a gyakorlati segédanyagok és a kötelező irodalom vonatkozó fejezetei.

A heti 1 óra Biostatisztika előadás mellé a kötelezően választható heti 2 óra Biostatisztikai számítások gyakorlat felvételét javasoljuk.

TANULMÁNYI KÖTELEZETTSÉGEK

A tantermi előadások látogatása ajánlott, az előadások diáinak letöltése az előadás meghallgatását nem helyettesíti! A kurzus a félév végén kollokviummal zárul.

Az előadáshoz egy gyakorlati kurzus járul, amely kéthetente váltakozó ciklusban laboratóriumi gyakorlatokat és az előadás mélyebb megértését szolgáló szemináriumi foglalkozásokat egyesít magában. Nem bocsátható vizsgára az a hallgató, aki nem teljesíti a laboratóriumi gyakorlatok vagy a szemináriumok minimumföltételeit (lásd alább). A gyakorlatok és a szemináriumok látogatása, valamint az azokon való aktív részvétel kötelező; a gyakorlati aláírás a vizsgára bocsáthatóság kötelező föltétele! A gyakorlati aláírást csak azok a hallgatók szerezhetik meg, akik a félév során mind a 6 gyakorlatot teljesítették, a szemináriumi munkájukat a szemináriumvezető elfogadta, valamint a laboratóriumi gyakorlati és a szemináriumi teszteken egyaránt 20% feletti teljesítményt értek el.

A gyakorlatokhoz készített útmutatók elérhetők az Intézet honlapján (http://www2.szote.u-szeged.hu/dmi/ [Oktatás » Letölthető segédletek]). A hallgatók kötelesek az adott hétre kiadott útmutatóból előzetesen fölkészülni, nyilvánvaló fölkészületlenség esetén a gyakorlatvezető megtagadhatja a gyakorlati aláírást. A hallgatók kötelesek továbbá a laboratóriumban elhelyezett eszközöket, berendezéseket szakszerűen és elővigyázatosan használni.

Igazoltan mulasztott gyakorlat pótlására vagy az adott oktatási héten másik tanulócsoportnál (ha a terem kapacitása és a meghirdetett oktatási nyelv lehetővé teszi), vagy a kijelölt időpontokban van lehetőség. A félév végén pótolatlan gyakorlattal rendelkező hallgató számára a kurzus teljesítése nem elfogadható, a következő tanévben újra teljesítendő. A szemináriumokról legfeljebb kétszer lehet igazoltan hiányozni, az esetleges pótlás módjáról az adott szemináriumvezető dönt.

A hallgatók fölkészültségét minden laboratóriumi gyakorlat és szeminárium elején ellenőrizzük egy rövid teszt formájában.

A laboratóriumi teszt egyrészt az aznap elvégzendő laboratóriumi gyakorlat elméleti anyagára, másrészt az összes addigi gyakorlat elméleti anyagára ÉS gyakorlati megfigyeléseire, tapasztalataira, eszköztárára kérdez rá. Egy-egy laboratóriumi gyakorlati teszt 3 db 1 pontot érő egyszeres választásos kérdésből áll a vizsgakérdésekkel megegyező formátumban (öt lehetőségből egy igaz). A félév végén a gyakorlati készségek elsajátításáról a hallgatók 10 pontos gyakorlati dolgozat formájában adnak számot.

A szemináriumi tesztek alapja az előző szemináriumon tárgyalt tananyag, valamint az Intézet honlapján közzétett szemináriumi tematika. Minden szemináriumi teszt 3 db 1 pontot érő egyszeres választásos kérdésből, valamint egy 2 pontot érő számításos feladatból áll.

A gyakorlati aláírás teljesítésének második föltétele a szemináriumi és laboratóriumi összpontszámok (25–25 pont) külön-külön több mint 20%-ának (legalább 6–6 pont) megszerzése. Ennek hiányában a hallgatónak gyakorlati pótvizsgát kell írnia a szemináriumi vagy laboratóriumi gyakorlati kérdésekből, és ha az sem sikerül, nem szerezhet gyakorlati aláírást.

A laboratóriumi gyakorlati és szemináriumi tesztpontszámok átszámítása vizsgaponttá:

• 0–5 pont: javítóvizsga-kötelezettség
• 6–8 pont: 0 vizsgapont
• 9–11 pont: 1 vizsgapont
• 12–15 pont: 2 vizsgapont
• 16–19 pont: 3 vizsgapont
• 20–22 pont: 4 vizsgapont
• 23–25 pont: 5 vizsgapont

A kiemelkedő szemináriumi teljesítményt 1 bónuszponttal jutalmazhatja a szemináriumvezető. Az előadásokon történő részvételt rendszeresen ellenőrizzük, és minden hallgatónál 3 véletlenszerűen kiválasztott alkalommal dokumentáljuk a jelenlétet. A jelenléti listákra történő feliratkozáshoz a személyazonosság igazolására alkalmas fényképes igazolvány szükséges. A dokumentált jelenlétek számának megfelelően az év végi vizsgapontszámhoz 0–3 bónuszpont adódik hozzá.

VIZSGAKÖTELEZETTSÉGEK

A hallgatók a szemeszter végén számítógépes tesztvizsgát, kollokviumot tesznek. A vizsgára az ETR rendszerben kell jelentkezni. A megadott vizsganapokra való jelentkezések az ETR rendszerben automatikusan a vizsgát megelőzően 24 órával záródnak le. Ismételt vizsga letétele a Tanulmányi és Vizsgaszabályzat általános rendelkezései alapján történik. Utóvizsgahéten csak ismételt vizsgára van lehetőség. A vizsga egy fizika tárgyú és egy statisztika tárgyú részvizsgából áll; a vizsga akkor sikeres, ha mindkét részvizsga sikeres.

A fizikakollokviumon maximum 40 pont szerezhető, ehhez adódik hozzá az évközi szemináriumi és gyakorlati munka alapján megszerzett további legfeljebb 10 pont, valamint az esetleges bónuszpontok (ez utóbbiak a pontszámot legfeljebb 50-re egészíthetik ki). A végleges jegy megállapítása az alábbi táblázat szerint történik:

• 0–25 pont: elégtelen
• 26–30 pont: elégséges
• 31–35 pont: közepes
• 36–40 pont: jó
• 41–50 pont: jeles

A biostatisztikai kollokviumon maximum 20 pont szerezhető. A végleges jegy megállapítása a vizsgán szerzett pontok alapján történik az alábbi táblázat szerint:

• 0–9 pont: elégtelen
• 10–11 pont: elégséges
• 12–14 pont: közepes
• 15–17 pont: jó
• 18–20 pont: jeles

Alapvető ismeretek (ezek nem tudása esetén a vizsga sikertelen, függetlenül az egyéb teljesítménytől):

• Átlag, szórás, medián számolása konkrét (kevés számú) adatból.
• Nullhipotézisek és alternatív hipotézisek megfogalmazása az egyes próbáknál.
• A szignifikancia megállapítása táblázat alapján.
• A szignifikancia megállapítása p-érték alapján.

A vizsga sikeresnek tekinthető, ha a hallgató az alapvető ismeretekre vonatkozó kérdésekre helyesen válaszol, és az összpontszám legalább 50 %-át sikerül teljesíteni.

A végleges jegy megállapításához a biostatisztika 1/3 és fizika 2/3 részben járul hozzá.

Ha akár a biostatisztika, akár a fizika részvizsga eredménye elégtelen, az a teljes tantárgy vizsgájának sikertelenségét vonja maga után.

Az orvosi fizika előadások tematikája:

1. Bevezetés: a fizika jelentősége az orvoslásban
2. Az emberi test mechanikája 1.
3. Az emberi test mechanikája 2.
4. Mechanikai rezgések az élő szervezetben.
5. A hullámtan alapjai. Doppler-jelenség. Hang-ultrahang: a fizikai jelenség leírása, ultrahang és szöveti kölcsönhatás jellemzése, orvosi alkalmazások alapjai.
6. Érzékszervek biofizikája: a hallás.
7. Gázok, folyadékok áramlásának törvényszerűségei 1.
8. Gázok, folyadékok áramlásának törvényszerűségei 2.
9. Az emberi test és a környezet termikus kölcsönhatásai. Hőmérséklet és mérése, hőmennyiség, hőterjedés.
10. A biológiai membránok fizikája: diffúzió, ozmózis.
11. A látás és látásjavítás fizikai alapjai. Optikai eszközök az orvoslásban.
12. Az érzékszervek biofizikája: a látás.
13. Transzportfolyamatok termodinamikai vonatkozásai.

A biostatisztika előadások tematikája:

1. Bevezetés. Példák a biostatisztikai problémákra és alkalmazásukra. Adattípusok, eloszlások.
2. Adattípusok, alapstatisztikák az adattípusnak megfelelően (gyakoriságok, középértékek, szóródás mérőszámai), ábrázolási módok, pont-ábra korrelációhoz.
3. Valószínűség, populáció, minta. Feltételes valószínűség, diagnosztikai tesztek mérőszámai.
4. Nevezetes eloszlások (egyenletes, binomiális, normális). A populáció elképzelése adott átlag és szórás alapján normális eloszlást feltételezve.
5. Az átlag szórása, konfidenciaintervallumok.
6. Hipotézisvizsgálatok: egymintás és páros t-próba.
7. Kétmintás t-próba, F-próba.
8. ANOVA-modellek.
9. Korrelációs és regressziós modellek, regressziók transzformációkkal. Hipotézisvizsgálatok a korrelációra és a regressziós együtthatókra.
10. Khi-négyzet-próbák. Illeszkedésvizsgálat.
11. 2x2-es táblázatok. Esélyhányados, relatív kockázat, egyezés mérése kappa-statisztikával.
12. Rangsoroláson alapuló próbák.
13. Túlélési analízis: halandósági táblák, Kaplan–Meier-módszer.
14. Összefoglalás, esettanulmányok és vizsgaelőkészítés.

A laboratóriumi gyakorlatok tematikája:

1. Bevezetés a Biopac mérőrendszer használatába
2. Méréstani alapismeretek: a mérési hiba, a hiba terjedése származtatott mennyiségek esetén, mérések kiértékelése. Antropometriai mérések: testméretek (tömeg, magasság, felszín, térfogat, sűrűség)
3. A hang mint mechanikai hullám
4. Vérnyomásmérési elvek és almazásuk
5. Vérnyomásadatok elemzése
6. A szem optikája

A szemináriumok tematikája:

1. Mechanikai alapismeretek 1.
2. Mechanikai alapismeretek 2.
3. Rezgések és hullámok
4. Áramlások
5. Termodinamika
6. Optika

Prof. Bari Ferenc
intézetvezető