Fakultet tehničkih nauka

Predmet: Primena radio i mikrotalasa u medicini (17.BMI108)

Matične organizacione jedinice predmeta: Departman za energetiku, elektroniku i telekomunikacije
Osnovne informacije:
 
Kategorija Stručno-aplikativni
Uža naučna oblast
  • Hirurgija
  • Elektronika
ESPB 5

Sticanje osnovnih znanja iz oblasti prostiranja radio i mikrotalasa, kao i mehanizmima njihove interakcije sa tkivima. Upoznavanje sa primenama radio i mikrotalasa u dijagnostičke i terapijske svrhe. Osposobljavanje studenata za razumevanje principima rada i projektovanja pasivnih mikrotalasnih komponenti i kola koji se koriste u modernim medicinskim uređajima.

Osnovna teorijska znanja o prostiranju radio i mikrotalasa kroz tkiva i mehanizmima njihove interakcije koji imaju primenu u dijagnostičke i terapijske svrhe. Sposobnost razumevanja principa rada, mogućnosti i ograničenja mikrotalasnih komponenata i kola za savremene medicinske uređaje, kao i za bežične sisteme aktuelne i sledeće generacije (5G).

Elektromagnetski spektar. Podela radio i mikrotalasa. Elektromagnetsko zračenje i zdravlje ljudi. Maksvelova teorija elektromagnetskih talasa u vremenskom i kompleksnom (frekvencijskom) domenu. Prostiranje elektromagnetskog talasa u sredini bez gubitaka i sa gubicima (konstanta prostiranja, koeficijent slabljenja, talasna impedansa, dubina prodiranja). TEM, TE, TM i hibridni talasi. Energija i snaga. Pointingov vektor. Specifična apsorbovana snaga–SAR. Polarizacija elektromagnetskog talasa. Refleksija i transmisija. Stojeći elektromagnetski talas. Pojam rezonance. Princip rada rezonantnih kola (redno i paralelno rezonantno kolo, neopterećeni i opterećeni faktor dobrote, širina propusnog opsega). Vodovi (jednačine telegrafičara, konstanta prostiranja, karakteristična i ulazna impedansa, koeficijent stojećeg talasa–SWR, fazna i grupna brzina). Vodovi bez gubitaka. Vodovi bez distorzije. Četvrttalasni transformator impedanse. Redna veza dva voda (povratni gubici i uneseno slabljenje). Podešenost generatora na vod za maksimalan prenos snage. Konjugovano podešavanje. Koaksijalni vod. Planarni vodovi (mikrotrakasti i trakasti). Talasovodi. Osnovna teorija prijemnih i predajnih antena. Primena mikrotalasnih antena u medicini. Svojstva tkiva u RF i mikrotalasnom opsegu. Dielektrična spektroskopija tkiva. Mehanizmi interakcije radio i mikrotalasa sa biološkim tkivom. Biotoplotna jednačina. Primena mikrotalasa u medicinskoj dijagnostici. Terapijske primene efekta zagrevanja tkiva putem radio i mikrotalasa. Kratkotalasna i mikrotalasna dijatermija (primena u reumatologiji i sportskoj medicini). Hipertermija. Radiofrekvencijska i mikrotalasna ablacija (primena u onkologiji, kardiohirurgiji i urologiji).

Predavanja. Auditorne vežbe. Konsultacije.

Autori Naziv Godina Izdavač Jezik
Changzhi Li, Mohammad-Reza Tofighi, Dominique Schreurs, Tzyy-Sheng Horng Principles and Applications of RF/Microwave in Healthcare and Biosensing 2016 Academic Press Engleski
Farid Dowla, Faranak Nekoogar Radio Frequency/Microwave Technology in Medicine 2016 Walter de Gruyter Engleski
André Vander Vorst, Arye Rosen, Youji Kotsuka RF/Microwave Interaction with Biological Tissues 2006 John Wiley & Sons Engleski
Predmetna aktivnost Predispitna Obavezna Broj poena
Predmetna aktivnost
Domaći zadatak
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Prisustvo na vežbama
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Test
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
10.00
Predmetna aktivnost
Test
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
10.00
Predmetna aktivnost
Pismeni deo ispita - kombinovani zadaci i teorija
Predispitna
Ne
Obavezna
Da
Broj poena
70.00
Predavanja
Auditorne vežbe