Gäller från och med: Höstterminen 2013
Beslutad av: FN1/Anders Gustafsson
Datum för fastställande: 2013-02-24
Avdelning: Atomfysik (LTH)
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskoder: FAF150, FYST22
Undervisningsspråk: Engelska
Syftet med kursen är att ge studenten en grundläggande kunskap i hur ljus transporteras i starkt spridande media, såsom t.ex. vävnad. Denna förståelse är central för såväl ett stort antal medicinska mättekniker, som för laserbaserade medicinska behandlingar. Detta är ett starkt progressivt område av interdisciplinär art. Då dessa metoder nu snabbt utvecklas, kommer denna typ av kunskap bli allt mer efterfrågad av medicinsk teknisk industri framöver. Kursen avser dessutom att stimulera till ett nyfiket förhållningssätt till optiska problem inom medicinen och närbesläktade områden, speciellt relaterade till ljusutbredning i vävnad
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall doktoranden
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall doktoranden
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall doktoranden
Kursen är orienterad kring att lösa ett öppet ställt projektproblem och uppbyggd så, att laborativa moment och teoretiska övningar ger möjlighet och bakgrund till att nå en lösning för problemet, resulterande i en god insikt i den fulla problemställningen om hur ljus transporteras i vävnad. Som projektarbete fås att bestämma de optimala parametrarna för en ljuskälla i någon medicinskoptisk mät- eller behandlingsapplikation. I början av kursen kommer ett antal föreläsningar att beskriva olika medicinska laserapplikationer. Dessa kommer att ges av såväl läkare som fysiker med en lång erfarenhet av detta område för att ge en så bred bakgrund som möjligt. Därefter kommer ljusutbredning i starkt spridande media att behandlas teoretiskt. Utgångspunkten är transportekvationen där ljusets vågegenskaper ej beaktas. Då transportekvationen ej kan lösas analytiskt, kommer kursen att behandla hur lösning till diffusionsekvationen kan erhållas under vissa omständigheter och lösas analytiskt för enkla geometrier. Numeriska lösningar är möjliga för mer komplicerade geometrier. Monte Carlo-simuleringstekniken används ofta om förutsättningarna för diffusionsekvationen ej är uppfyllda. Denna teknik behandlas därför också ingående. Många laserbehandlingstekniker bygger på termiska effekter p.g.a. laserbelysning, varför värmeledningsekvationen behandlas. Två olika laborationer behandlar hur man kan mäta upp de optiska egenskaperna av starkt spridande material. Matematisk modellering av ljus och värmefördelning i vävnad göres under tre teoretiska övningar. Kursen avslutas med ett projekt enligt ovan.
Welch, A.J & van Gemert, M.C: Optical-thermal Responce of Laser-irradiated Tissue.
Undervisningsformer: Föreläsningar, seminarier, laborationer, projekt
Examinationsformer: Skriftlig tentamen, skriftlig rapport, inlämningsuppgifter, seminarieföredrag av deltagarna.
För betyget 3 krävs slutfört och godkänt projektarbete. Projektarbetet utföres i grupp om två studenter. Det presenteras såväl skriftligt som muntligt. För högre betyg krävs enskild tentamen. Väl utfört projektarbete ger extra poäng vid ordinarie tentamenstillfälle. Övriga obligatoriska moment i kursen är 2 laborationer och 3 datorberäkningsövningar.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:
Förutsatta förkunskaper: Grundläggande fysikkurs, FMAF01 Matematik - Funktionsteori och FMAF05 Matematik - System och transformer
Urvalskriterier: Antalet platser är begränsat till 40
Kursansvariga: