Программа государственного экзамена по специальности

014000 - Медицинская физика (квалификация физик)

1. Биология человека

1. Происхождение жизни и эволюция клетки. Основные биологические закономерности на разных уровнях организации живого.
2. Генетика человека. Методы изучения. Характер и наследование признаков. Кариотип. Геном человека.
3. Медицинская генетика. Наследственные болезни.

Литература

1. Слюсарев И.С., Жукова О.Н. Общая биология. М.: Просвещение, 1990.
2. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология.- М.: Мир, 1990.- Т. 1-3.
3. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных. - М.: Высшая школа, 1984.- 375 с.

2. Анатомия человека

1. Опорно-двигательный аппарат. Функциональная анатомия мышц. Методы исследований.
2. Структруно (морфо) - функциональная характеристика отделов центральной и периферической нервной систем; методы исследования строений и функций.
3. Структурно-анатомо-функциональная характеристика желудочно-кишечного тракта.

Литература

1. Сапин М.Р., Билич Г.Л. Анатомия человека. - М.: Высшая школа, 1989.
2. Привес М.Г. Анатомия человека. - М.: Высшая школа, 1997.
3. Борзяк Э.И. и др. Анатомия человека. - М.: Высшая школа, Т.1, 2, 1993.
4. Цапин Л.Р., Анатомия человека. - М.: Высшая школа, 1989.

3. Физиология человека

1. Физиология сердечно-сосудистой системы.
2. Физиология кровеносных сосудов.
3. Гормональная регуляция физиологических функций.
4. Частная физиология нервной системы.
5. Физиология почек.
6. Физиология пищеварения.
7. Основные функции печени.
8. Органы зрения. Трихроматическая теория цветового зрения. Частотно-контрастная характеристика. Оптические модели глаза.

Литература

1. Общий курс физиологии человека и животных. В 2-х томах. Учебн.для биолог. и мед. спец.вузов / Под.ред. А.Д.Ноздрачева.- М.: Высш.школа, 1991.
2. Элементы патологической физиологии и биохимии / Под ред.И.П. Ашмарина. - М. МГУ, 1997.
3. Патологическая физиология / Под ред. Д.А. Адо. - М. Триада, 2000.
4. Физиология человека / Под. Ред. Г.И.Косицкого. - М. Медицина, 1985.
5. Физиология человека, В 4-х томах: пер. с англ. / Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса. - М. Мир, 1986.
6. Фейгенбаум Х. Эхокардиография: Пер. с англ. М.: Видар, 1999. - 511 с.

4. Биофизические основы физиологических процессов

1. Кинетика биологических процессов Типы динамического поведения биологических систем. Колебания и автоволновые процессы в биологических системах. Консервативные и диссипативные колебательные системы и их фазовые портреты. Метод фазовой плоскости. Понятие устойчивости по Ляпунову. Классификация особых точек. Кинетика ферментативных процессов.
2. Физика биологических мембран; транспорт веществ; ионный транспорт; биоэлектрические потенциалы и токи.
3. Физика биополимеров; типы взаимодействий в макромолекулах; пространственная организация биополимеров; ионный транспорт; электронные свойства биополимеров.
4. Автоволновые процессы. Нейродинамика.
5. Открытые неравновесные термодинамические системы в химии и биологии. Активные среды. Реакция Белоусова-Жаботинского.
6. Термодинамика биологических систем. Стационарные случайные процессы. Теорема Виннера-Хинчина. Основные свойства корреляционных функций и спектров.
7. Статистическая теория равновесных систем. Теория флуктуаций. Броуновское движение и случайные процессы. Уравнение Пригожина. Энтропия системы.
8. Общая структура кинетического уравнения для одночастичной функции распределения. Диффузионное приближение, уравнение Фоккера-Планка.

1. Рубин А.Б. Биофизика Т.1,2-М. Высшая школа, 1987, 2000.
2. Волькенштейн М.В. Общая биофизика. М.,1978.
3. Блюменфельд Л.А. Проблемы биологической физики. М.,1977.
4. Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский Д.С. Математическое моделирование в биофизике. М. Наука, 1975
5. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М. Эдиториал УРСС, 2000.
6. Мигулин В.В., Медведев В.И., Мустель Е.Р., Парыгин В.Н. Основы теории колебаний. М. Наука, 1988.
7. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн, 2-е издание,-М.Наука,1990,432с.
8. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин А.С.Введение в статистическую радиофизику и оптику. М. Наука, 1981.
9. Biophysics Textbook Online. http://www.biophysics.org/btol/

5. Медицинская биохимия

1. Белки: классификация, структура, физико-химические свойства и биологические функции.
2. Структурная организация и свойства ферментов. Использование ферментов в медицине.
3. Биохимические функции витаминов, их метаболически активные формы, роль в регуляции обмена веществ. Медицинское применение.
4. Строение и уровни организации нуклеиновых кислот. Роль ДНК в хранении, воспроизведении и передаче генетической информации.
5. Общие принципы организации клеточного метаболизма. Две фазы метаболизма. Две фазы метаболизма: катаболизм, анаболизм и принципы их регуляции.
6. Биоэнергетика клетки. АТФ как важнейший аккумулятор и источник энергии. Механизм окисления субстратов ферментами митохондрий.
7. Основные пути метаболизма глюкозы и их биомедицинское назначение. Характеристика гликолиза, пируватдегидрогеназного комплекса и цикла трикарбоновых кислот.
8. Биологический код и его свойства. Кодон - антикодоновое взаимодействие. Характеристика основных этапов передачи генетической информации. Механизмы и биологическое значение репликации, трнскрипции и трансляции.

Литература

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 3-е издание. М.: Медицина, 1998.
2. Жеребцов Н.А., Попова Т.Н., Артюхов В.Г. Биохимия. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета. 2002.
3. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. 2-е издание. М.: Высшая школа, 1998.
4. Албертс Б., Брей Д., Лбюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. В 3-х томах, 2-е издание. М.: Мир, 1993.

6. Молекулярная биология клетки

1. Клетка как основной элемент живого. Основные процессы, протекающие в клетке. Морфология клетки: цитоплазматический матрикс, цитозоль, мембрана, ядро, рибосомы, плазмиды, митохондрии, пластиды, система эндомембран, клеточные контакты и другие клеточные органеллы. Структура функций и структура связей клетки, функции клеточных элементов.
2. Рост и деление клеток.
3. Межклеточная адгезия и внеклеточный матрикс.
4. Межклеточная химическая сигнализация. Сигнализация с участием рецепторов клеточной поверхности и вторичных посредников.
5. Половые клетки и оплодотворение.
6. Клеточные механизмы развития. Дробление и образование бластулы. Гаструляция, нейруляция и образование сомитов. Детерминация и дифференцировка. Пространственные структуры. Позиционная информация и развитие конечностей. Индукционные взаимодействия при развитии эпителиев. Мигрирующие клетки.
7. Поддержка нормальной организации тканей.
8. Иммунная система. Клеточные основы иммунитета. Функциональные свойства антител. Тонкая структура антител. Разнообразие антител. Система комплемента.
9. Нервная система. Потенциал-зависимые ионные каналы и потенциал действия. Синаптическая передача. Развитие нервно-мышечных соединений.

Литература

1. 1. Албертс Б., Брей Д., Ль юис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. В 3-х томах, 2-е издание. М.: Мир, 1993.
2. 2. On-Line Biology Book. http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookTOC.html

7. Стандартные методы инструментальной диагностики

1. Электрокардиография.
2. Импедансометрия. Ангиография: аортография, коронарография.
3. Электрофизиологические методы исследования нервной системы.
4. Рентгеновские и ультразвуковой методы исследования.
5. Методы инструментальной диагностики органов зрения.
6. Радионуклидный и томографический методы диагностики.
7. Глюкометрия. Иммуноферментный анализ.

Литература

1. Элементы патологической физиологии и биохимии / Под ред.И.П. Ашмарина. - М. МГУ, 1997.
2. Патологическая физиология / Под ред. Д.А. Адо. - М. Триада, 2000.
3. Физиология человека / Под. Ред. Г.И.Косицкого. - М. Медицина, 1985.
4. Физиология человека, В 4-х томах: пер. с англ. / Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса. - М. Мир, 1986.
5. Фейгенбаум Х. Эхокардиография: Пер. с англ. М.: Видар, 1999. - 511 с.

8. Медицинская электроника и измерительные преобразователи

1. Биомедицинские сигналы
2. Измерительные преобразователи и усилители.
3. Частотная фильтрация биосигналов.
4. Аналоговые методы обработки информации.
5. Аналогово-цифровое преобразование биосигналов.
6. Тепловой шум. Формула Найквиста. Дробовой шум. Формула Шотки.
7. Волноводное распространение излучения. Одномодовые и многомодовые оптические волокна. Волоконно-оптические датчики.
8. Датчики изображений. ПЗС приборы. Фотонный шум. Распределение Пуассона.

Литература

1. Медицинская электронная аппаратура для здравоохранения: Пер. с англ./ Кромвелл Л., Ардитти М., Вейбекх Ф.и др.; Пер. под ред. Р.И. Утямышева. - М.: Радио и связь, 1981.- 344 с.
2. Тульский С.В. Радиоэлектроника в биофизике. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988.-105 с.
3. Левшина Е.С., Новицкий Л.В. Электрические измерения физических величин: (измерительные преобразователи). Уч. пособие для вузов.- Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983. -320 с.
4. Бриндхи К. Измерительные преобразователи: Справочное пособие: Пер. с англ.- М.: Энергоатомиздат, 1991.- 144 с.
5. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. Справочное руководство. Пер. с нем.- М.: Мир, 1983. -512 с..
6. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - 2-е изд. перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отдел-ние. 1988. -304 с.
7. Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицине. Саратов. Изд-во Сарат. ун-та. 1998.

 Физические основы современных методов инструментальной диагностики

(Разделы 9-12 выбираются в соответствии со специализацией студентов)

9. Биофизика неионизирующих излучений

1. Биофизические эффекты воздействия электромагнитных полей; постоянные и низкочастотные поля; СВЧ и УВЧ- поля.
2. Собственные электромагнитные и акустические поля биологических объектов.
3. Фотобиологические эффекты в системах: ИК-, видимый, УФ-диапазоны.
4. Акустические характеристики биотканей; воздействие ультразвукового излучения: механическое, тепловое, биофизическое.
5. Излучатели и приемники ультразвука, формирование ультразвуковых полей.
6. Физические методы исследований биомолекулярных и биосистемных свойств: ЭПР-, ЯМР-спектроскопия; рентгенофлуоресцентный и рентгеноструктурный анализ; мессбауэровская спектроскопия.
7. Лазерная медицина:

- физические основы лазеров, типы лазеров, применяемых в медицине, биофизические эффекты лазерного излучения;
- особенности взаимодействия лазерного излучения с биологическими тканями;
- лазерная хирургия, лазерно-стимулированные фотодинамические процессы и их использование в медицине. Фотодинамическая терапия. Применение низко-интенсивного лазерного излучения.

1. Рубин А.Б. Биофизика. Книга 1, 2,- М.: Высшая школа, 1987 г. (2000 г.).
2. Волькенштейн М.В. Общая биофизика. М., 1978 г.
3. Блюменфельд Л.А. Проблемы биологической физики. М., 1977.
4. Давид Р. Ведение в биофизику.- М.: Мир, 1982.
5. Исмаилов Э.Ш. Биофизическое действие СВЧ-излучений. -М.: Энергоатомиздат, 1987.
6. Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. - М.: Высшая школа, 1989 г.
7. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика.- М.: Гранд, 1999.
8. Приезжаев А.В., Тучин В.В., Шубочкин А.Я. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М.Наука, 1989.
9. Кери П. Применение спектроскопии КР и РКР в биологии.М.Мир, 1985.
10. Ультразвук. Малая энциклопедия. М., Сов. Энциклопедия, 1979.

 10. Основы интроскопии

1. Эмиссионная томография. Планарная топография. Однофотонная эмиссионная вычислительная томография.
2. Позитронная вычислительная томография.
3. Рентгеновская интроскопия; физические принципы; параллельное и веерное сканирование, веерные коэффициенты.
4. Преобразование Радона и его свойства.
5. Алгоритмы восстановления изображений; теорема Шеннона - Котельникова; Фурье -синтез, свертка, обратная проекция (метод фильтрованных обратных проекций).
6. Эмиссионная компьютерная томография.
7. Рентгеновская интроскопия.Трансмиссионная рентгеновская томография.
8. Томография на основе ядерного магнитного резонанса. Физические основы ЯМР. Принципы реконструктивной ЯМР - томографии.
9. Физические основы ультразвуковой интроскопии и томографии.

Литература

1. Федоров Г.А., Терещенко С.А. Вычислительная эмиссионная томография.- М.: Энергоатомиздат, 1990.
2. Физика визуализации изображений в медицине. Т.1, Т.2, под ред. Уэбба С. -М.: Мир, 1991.
3. Сороко Л.М. Интроскопия на основе ядерного магнитного резонанса. - М.: Энергоатомиздат, 1986.
4. Эрнст Р. и др. ЯМР в одном из двух измерениях. - М.: Мир, 1990.
5. Хермен Г. Восстановление изображений по его проекциям. Основы реконструктивной томографии.- М.: Мир, 1983.
6. Наттерер Ф. Математические объекты компьютерной томографии. - М.: Мир, 1990.
7. Гусев В.Э., Карабутов А.А. Лазерная оптоакустика.-М.: Наука, 1991, 304с.
8. Апрожкина В.М. и др. Ультразвуковая диагностика: основы методики и техники исследования./ Под ред. Кишковского А.Н.-СПб.: Гиппократ, 1996, 58с.

11. Радиационная физика

1. Прохождение тяжелых заряженных частиц через вещество. Удельные потери энергии частиц. Понятие стрегглинга. Средний угол многократного рассеяния частиц в веществе. Понятие о теории Мольера. Кривая Брэгга.
2. Прохождение электронов через вещество. Формула удельных ионизационных потерь. Глубинное распределение дозы. Радиационные потери энергии электронами.
3. Взаимодействие гамма - излучения и нейтронов с веществом.
4. Перенос излучения. Поле ионизирующего излучения
5. Уравнение переноса излучения для нейтронов в неделящейся среде.
6. Предмет радиобиологии. Фундаментальные и прикладные задачи радиобиологии. Методы определения основных характеристик передачи и поглощения излучения.
7. Основные закономерности действия ионизирующего излучения разных энергий и видов на макромолекулы и клетки. Репарация и восстановление повреждений. Стадии действия ионизирующих излучений на биологические объекты.
8. Концепция ЛПЭ. Микродозиметрический подход. Структура трека. Миграция энергии.
9. Биофизическое моделирование радиобиологических эффектов. Теория мишени. Принцип попадания.

Литература

1. Иванов В.И. Курс дозиметрии. 4-е издание, М. Энергоатомиздат, 1988.
2. Кудряшов Ю.Б., Бернфельд Б.С. Основы радиационной биофизики. М. МГУ,1982.

12. Лучевая терапия и ядерная медицина

1. Физические основы лучевой терапии пучками нейтронов, электронов и g -квантов.
2. Характеристики пучков частиц. Дозиметрия пучков и контроль при облучении. Дозиметрические единицы. Классификация ионизирующих излучений по типу взаимодействия со средой.
3. Экспериментальные и теоретические основы облучения мишени пучком частиц. Безопасность при использовании ионизирующих излучений.
4. Основные типы ускорителей, использующихся в медицине. Особенности формирования и управления пучками ускорителей для медицинских приложений.
5. 4.Физико-технические аспекты лучевой терапии. Типы и виды случайных и систематических погрешностей.
6. 5.Детекторы ионизирующих излучений. Методы и средства радиоизотопной диагностики. Радиофармпрепараты.
7. 6.Терапевтические пучки ионизирующего излучения. Их характеристики и распределение в организме. Брахитерапия.
8. Методы формирования и оптимизации дозных полей в дистанционной лучевой терапии. Условия облучения и характеристики дозных распределений. Фильтры в лучевой терапии. Изодозные распределения, комбинация радиационных полей.

1. Ярмоненко С.П., Вайнберг А.А., Календо Г.С., Рампан Ю.И. Биологические основы лучевой терапии опухолей. М. Медицина, 1976.
2. Линденбратен Л.Д., Лясс Ф.М. Медицинская радиология. М. Медицина, 1979.
3. Голдобенко Г.В., Костылев В.А. Актуальные проблемы радиационной онкологии и пути их решения. ОНЦ РАМН - АМФР, М. , 1994.
4. Клеппер Л.Я. Формирование дозовых полей радиоактивными препаратами и аппликаторами. М., Энергоатомиздат, 1986.