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  • Mster en Fsica Biomdica 2012-2013

    Curso 2013-2014

    08 Otoo

    Gua Docente del Master en Fsica Biomdica

    Facultad de Ciencias Fsicas Universidad Complutense de Madrid U

  • Gua Docente del Mster en Fsica Biomdica 2013-2014

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    Tabla de contenido

    1. Introduccin .................................................................................................. 2 2. Requisitos de Formacin Previa y Vas Prioritarias de Acceso ............ 3 2.1. Requisitos de Formacin ................................................................... 3 2.2. Vias de acceso ............................................................................................. 3

    3. Estructura del Plan de Estudios ................................................................... 4 3.1. Estructura General ............................................................................ 4 3.2. Mdulos y Materias ...................................................................................... 5 3.3. Asignaturas ............................................................................................ 6

    4. Fichas de las asignaturas ............................................................................. 8 4.1. Formacin bsica .............................................................................. 9 4.2. Formacin Especializada: Biofsica .................................................... 23 4.3. Formacin Especializada: Instrumentacin Biomdica ................... 37 4.4. Formacin Especializada: Radiofsica ............................................ 46

    5. Cuadro de Adaptaciones .. 57

    6. Cuadros Horarios ....................................................................................... 59 7. Calendario Acadmico ....................................................................................... 60 8. Fechas de exmenes 62

    Fecha de actualizacin:23/09/2013

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Requisitos y vas de acceso

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    1. INTRODUCCIN El objetivo fundamental del Mster en Fsica Biomdica es proporcionar una

    comprensin de las aplicaciones de la Fsica a las Ciencias Biomdicas aportando la formacin bsica necesaria para desarrollar una carrera profesional, investigadora o acadmica en este campo.

    Por un lado, la Biofsica ha demostrado un enorme potencial para la comprensin de los mecanismos biolgicos bsicos, desde la estructura del ADN al funcionamiento de las neuronas. Hoy da no se concibe el avance de las Ciencias Biolgicas sin el conocimiento detallado tanto de los mecanismos moleculares como de los procesos fsicos que los interconectan. La nueva Fsica Biolgica combina este conocimiento fundamental en una descripcin cuantitativa de los procesos biolgicos, en muchos casos posible gracias al uso de nuevas tcnicas experimentales.

    Por otro lado, la Fsica Mdica ha permitido avances espectaculares en la prevencin, el diagnstico y el tratamiento de enfermedades. Baste citar como ejemplos el desarrollo de mtodos de anlisis fisiolgicos utilizando marcadores radiactivos, las nuevas tcnicas de imagen como la resonancia magntica (RM), la tomografa de coherencia ptica (OCT), la tomografa computarizada de rayos X (TC) y por emisin de positrones (PET), las tcnicas de medida y anlisis de seales bioelctricas (ECG, EEG, MEG) o la utilizacin de aceleradores lineales y fuentes radiactivas en radioterapia. La Biologa y la Medicina actuales no se entienden sin el concurso de las tcnicas fsicas, tanto experimentales como de modelizacin terica y numrica.

    En este Mster todos lo alumnos adquirirn como mnimo los fundamentos de la Biofsica, los procesos de interaccin de las radiaciones ionizantes con la materia y los mecanismos fsicos y mtodos de anlisis de seales en los que se basan los dispositivos que actualmente se emplean en las Ciencias Biomdicas. El mster contiene adems asignaturas optativas que le permitirn al alumno profundizar en la Radiofsica y sus aplicaciones a la Medicina, las tcnicas avanzadas de Instrumentacin Biomdica o la Biofsica.

    Las materias de Radiofsica proporcionan la formacin necesaria para su posterior capacitacin como especialista en Radiofsica Hospitalaria o para su trabajo en aquellas empresas que requieren de expertos en el manejo y gestin de fuentes radiactivas. La Instrumentacin Biomdica permitir desarrollar una actividad profesional en empresas que se dedican al diseo, gestin y comercializacin de una numerosa variedad de instrumentos biomdicos basados, tanto en radiaciones ionizantes (rayos X, rayos gamma, aceleradores lineales, PET, SPECT, etc.) como no ionizantes. Finalmente, la Biofsica dotar del perfil profesional adecuado para empresas de biotecnologa, empresas mdicas y laboratorios farmacuticos.

    Este mster tienen adems el objetivo de cubrir un importante vaco en la formacin de investigadores en estos campos, en los que existe una notable demanda, tanto desde las instituciones pblicas (centros de investigacin, hospitales, etc.) como desde las empresas.

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    El Mster de Fsica Biomdica va dirigido a:

    - Graduados y Licenciados en Fsica, Qumica, Biologa, Bioqumica o materias afines que tienen inters en desarrollar una carrera investigadora en el campo interdisciplinar de la Biofsica.

    - Graduados o Licenciados en Fsica e Ingenieros interesados en la Instrumentacin Biomdica ya sea dirigida a la investigacin o a la empresa.

    - Graduados o Licenciados en Fsica o materias afines interesados en desarrollar una carrera profesional hospitalaria relacionada con el ttulo europeo de Medical Physics Expert o bien una carrera investigadora encaminada a buscar nuevas aplicaciones de la Fsica en la Medicina

    - Graduados o Licenciados en Ciencias de la Salud u otras titulaciones, con una formacin cientfico-tcnica suficiente, que quieran integrar en su perfil conocimientos de las tcnicas fsicas usadas en la prctica clnica e investigacin mdica.

    2. Requisitos de Formacin Previa y Vas de Acceso 2.1. Requisitos de Formacin

    Para acceder al Mster en Fsica Biomdica ser necesario estar en posesin de un ttulo universitario oficial de Grado o Licenciatura expedido por una institucin perteneciente al Espacio Europeo de Educacin Superior que faculte en el pas expedidor para el acceso a enseanzas de Postgrado. Dicho ttulo universitario deber serlo en Fsica o disciplinas cientficas relacionadas con los objetivos del Master, como Ciencias Biolgcas y Qumicas, Medicina, Farmacia, Informtica e Ingenieras.

    2.2. Vias de Acceso Las vas prioritarias de acceso son Licenciado o Graduado en Fsica, Biologa,

    Qumica, Bioqumica, Medicina, asi como Ingeniero Electrnico o de Software. En el caso de otras disciplinas, la Comisin Coordinadora del Mster evaluar la

    necesidad de cursar Complementos Formativos para aquellos alumnos con algunas carencias en conocimientos bsicos de acuerdo a las competencias adquiridas en su titulacin de acceso. Los complementos de formacin requeridos no podrn superar 18 ECTS y consistirn en algunas de las asignaturas del Grado en Fsica de entre las que se enumeran a continuacin y que son impartidas por la Facultad de Ciencias Fsicas de la Universidad Complutense de Madrid:

    - Termodinmica - Electromagnetismo - ptica - Estructura de la materia

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Estructura del plan de estudios

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    Los alumnos cursarn los complementos formativos en las mismas condiciones que los alumnos de Grado las correspondientes asignaturas, por lo que los contenidos, actividades formativas, sistemas de evaluacin, etc. de estos complementos formativos sern los mismos que los de las correspondientes asignaturas de Grado.

    Para ms informacin consultar en: http://biomedica.fis.ucm.es/ 3. Estructura del Plan de Estudios 3.1. Estructura general

    El Plan de Estudios est estructurado en mdulos (unidades organizativas que incluyen una o varias materias), materias (unidades disciplinares que incluyen una o varias asignaturas) y asignaturas.

    El Mster en Fsica Biomdica se organiza a lo largo de en un curso acadmico, desglosado en 2 semestres. Cada semestre tiene 30 crditos ECTS para el estudiante (1 ECTS equivale a 25 horas de trabajo del estudiante).

    Para completar los estudios de este mster, el alumno tendr que cursar 60 crditos ECTS que se distribuyen del siguiente modo: 24 ECTS correspondientes a 4 asignaturas obligatorias del Mdulo de Formacin Bsica, 12 ECTS del Trabajo Fin de Mster que es de carcter obligatorio y 4 asignaturas optativas (24 ECTS) dentro de una amplia oferta distribuida en tres mdulos de Formacin Especializada. La siguiente tabla muestra la estructura general del plan de estudios, indicando la distribucin de crditos necesaria para completar el mster:

    Carcter de los crditos a cursar y distribucin a lo largo del curso:

    obligatorios optativos a cursar

    oferta (ECTS) a cursar (ECTS) Mdulo Materia cuatr. 1 cuatr. 2 cuatr. 1 cuatr. 2

    Formacin Bsica

    Fundamentos de Biofsica 6 6

    Instrumentacin Biomdica 12 12

    Fundamentos de Radiofsica 6 6

    Formacin Especializada

    Biofsica 6 18

    24 Instrumentacin Biomdica - 18

    Radiofsica 6 12 Trabajo Fin de Mster

    Trabajo Fin de Mster 12 12

    TOTAL (ECTS) 96 60

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fichas de asignaturas

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    3.2. Mdulos y Materias

    A continuacin se describe brevemente el contenido de los diferentes mdulos del Mster y su organizacin en Materias:

    Mdulo de Formacin Bsica: Las tres materias de este mdulo son obligatorias y proporcionan la formacin necesaria para poder cursar cualquiera de las materias del modulo de formacin especializada. Por ser de carcter fundamental, todas estas materias se cursarn en el primer cuatrimestre.

    Con la materia Fundamentos de Biofsica el alumno adquirir un conocimiento preciso de la estructura de los sistemas biolgicos entendiendo claramente el carcter interdisciplinar que requiere el estudio de los seres vivos as como la no linealidad y el funcionamiento cooperativo de los fenmenos biolgicos.

    La materia Fundamentos de Instrumentacin Biomdica proporcionar al alumno destreza en el uso de las herramientas matemticas utilizadas en instrumentacin biomdica, le permitir comprender las tcnicas de procesado de seales y aplicar los fundamentos de las medidas elctricas y de los equipos ms empleados en la instrumentacin biomdica.

    Finalmente, con la materia Fundamentos de Radiofsica el alumno consolidar sus conocimientos previos sobre la interaccin de la radiacin ionizantes con la materia, podr entender la fenomenologa del paso de partculas ionizantes en medios materiales, las bases de la dosimetra de radiaciones, los efectos sobre las clulas y seres vivos y los principios de la proteccin radiolgica.

    Mdulo de Formacin Especializada: El alumno tiene que cursar un total de 24 ECTS entre una oferta de 60 ECTS de materias optativas. Aunque no existen formalmente especialidades, cada una de las materias, de acuerdo con su denominacin, incluye contenidos de reas especficas de la Fsica Biomdica. El alumno podr elegir libremente entre las asignaturas que conformarn estas materias.

    La materia de Biofsica incide ms profundamente en campos como la biofsica molecular, las biomembranas, la termodinmica de los sistemas biolgicos, los efectos de las radiaciones no ionizantes en los seres vivos, etc.

    Por otro lado, la materia Instrumentacin Biomdica profundiza en las medidas bioelctricas, el papel de la ptica en las Ciencias Biomdicas, abordando los problemas de la imagen mdica y la resonancia magntica y los ultrasonidos en Medicina.

    La materia especializada de Radiofsica proporcionar al alumno los conocimientos necesarios para entender en profundidad las bases fsicas de la radioterapia, de la medicina nuclear y del radiodiagnstico. Adems tendr contacto directo con las tcnicas que se usan a diario en hospitales.

    Estas tres materias especializadas son optativas de tal modo que el alumno cursar asignaturas correspondientes a estas materias de acuerdo a sus intereses y sus expectativas profesionales futuras. La mayor parte de las asignaturas correspondientes a estas materias se cursarn en el segundo cuatrimestre. Aunque el alumno puede elegir libremente la distribucin temporal de asignaturas, se recomienda cursar 30 ECTS (24 obligatorios y 6 optativos) en el primer cuatrimestre. De tal modo que en el segundo cuatrimestre solo tendr que cursar 18 ECTS de

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fichas de asignaturas

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    materias optativas, pudiendo dedicar tiempo suficiente al Trabajo Fin de Master. Sin embargo, puesto que el Trabajo Fin de Mster es de carcter anual, la distribucin temporal puede tambin ajustarse a 24 ECTS obligatorios en el primer cuatrimestre y 24 ECTS optativos en el segundo cuatrimestre. Esta opcin es adecuada siempre que el alumno inicie su Trabajo Fin de Mster desde el comienzo del curso y que desee cursar las asignaturas optativas ofertadas en el primer cuatrimestre, que sern aquellas menos dependientes de las materias de Formacin Bsica.

    Mdulo de Trabajo Fin de Mster: Tiene una carga de 12 ECTS y una duracin anual. Durante el primer cuatrimestre el alumno tomar un primer contacto con el tema de trabajo (bsqueda de bibliografa, antecedentes, inters y aplicaciones, etc.). El trabajo ser realizado durante el segundo cuatrimestre, una vez que haya adquirido los conocimientos bsicos necesarios para abordarlo de manera eficiente.

    Cada curso acadmico se realizar una oferta amplia de Trabajos Fin de Master dentro de los tres campos interrelacionados que abarcan estos estudios: Biofsica, Instrumentacin Biomdica y Radiofsica.

    Los trabajos podrn ser de diferente naturaleza. Por un lado, algunos sern de perfil estrictamente investigador, y sern realizados bien dentro de alguno de los departamentos universitarios participantes en el Mster, bien en uno de los centros de investigacin con los que tenemos estrecho contacto o mediante una tutela compartida entre ambos (Universidad - Centro de Investigacin). Se ofertarn tambin trabajos de carcter aplicado que se realizar en colaboracin con empresas con las que los departamentos participantes en este Mster mantienen relaciones de colaboracin. Finalmente otros trabajos tendrn un perfil directamente relacionado con la Radiofsica Hospitalaria y sern realizados en colaboracin con algunos servicios de hospitales con los que existen colaboraciones. De este modo aunque este Mster no oferta ninguna asignatura de Prcticas en Empresa, ofreceremos a los alumnos que lo deseen la posibilidad de adquirir esta experiencia.

    3.3. Asignaturas El Mdulo de Formacin Bsica consta de cuatro asignaturas obligatorias que se

    imparten en el Primer Cuatrimestre. Las asignaturas optativas del Mdulo de Formacin Especializada se encuentran mayoritariamente concentradas en el Segundo Cuatrimestre. No obstante, para compensar la distribucin de crditos a lo largo del curso, la oferta de optatividad contempla dos asignaturas de este tipo en el Primer Cuatrimestre.

    El alumno podr elegir libremente las 4 asignaturas optativas de entre la oferta formativa completa, aunque dichas asignaturas pertenezcan a diferentes materias. No obstante, existen tres itinerarios formativos diferentes, organizados sobre tres mdulos de Formacin Especializada organizados sobre tres materias: Biofsica, Instrumentacion Biomdica y Radiofsica. El estudiante puede optar por centrar su formacin especializada sobre una de estas materias o bien configurarla de modo flexible eligiendo asignaturas optativas de diferentes materias.

    En la siguiente tabla se relacionan las asignaturas, los departamentos que las imparten, su ubicacin temporal y la distribucin de los crditos presenciales entre clases de teora, problemas y sesiones de laboratorio.

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fichas de asignaturas

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    Cdigoasignt. Asignatura Cuatrim. ECTS Dept.

    Horas presenciales

    Teora* Labor.

    ASIGNATURAS OBLIGATORIAS

    Mdulo de Formacin Bsica

    - Fsica Biolgica 1 6 FAI

    FAIII 45 -

    - Instrumentacin Biomdica 1 6

    FAIII OPT RMF

    25 20

    - Procesado de Seales 1 6 DACYA

    OPT 30 15

    - Radiofsica 1 6 FAMN RMF 38 7

    Trabajo Fin de Master - Trabajo Fin de Mster Anual 12

    ASIGNATURAS OPTATIVAS

    Mdulo de Formacin Especializada (Asignaturas Optativas) Materia: Biofsica

    - Biofsica Molecular 2 6 CIB

    FAMN QFI

    35 10

    - Biomembranas 1 6 BBM QFI 37 8

    - Seminarios de Biofsica 2 6

    FAI FAIII OPT

    38 7

    - Termodinmica de Sistemas

    Biolgicos 2 6 FAI 42 3

    Materia: Instrumentacin Biomdica - Medidas Bioelctricas 2 6 FAIII 20 25

    - ptica e Imagen en Biomedicina 2 6 OPT RMF 36 9

    - Resonancia Magntica Nuclear, Ultrasonidos e

    Imagen Molecular 2 6 QFII 34 11

    Materia: Radiofsica

    - Elementos de Anatoma y Fisiologa 1 6 FIS

    AEHI 37 8

    - Fsica del Radiodiagnstico 2 6 FAMN RMF 35 10

    - Fsica de la Radioterapia 2 6 RMF 35 10

    *Incluye Clases de Problemas y Seminarios.

    Cdigos de Departamento: FAI: Fsica Aplicada I; FAIII: Fsica Aplicada III; OPT: ptica; RMF: Radiologa y Medicina Fsica (Fac. de Medicina); DACYA: Arquitectura de Computadores y Automtica; FAMN: Fsica Atmica, Molecular y Nuclear; CIB: Centro de Investigaciones Biolgicas (CSIC); QFI: Qumica Fsica I (Fac. CC. Qumicas); BBM: Bioqumica y Biologa Molecular (Fac. CC. Qumicas); QFII: Qumica Fsica II (Fac. Farmacia); FIS: Fisiologa (Fac. de Medicina); AEHI: Anatoma y Embriologa Humana I (Fac. de Medicina).

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fichas de asignaturas

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    4. Fichas de las Asignaturas A continuacin se adjuntan las fichas de las asignaturas organizadas por Mdulos

    y Materias. 4.1. Asignaturas del Mdulo de Formacin Bsica

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fsica Biolgica

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    Ficha de la asignatura: Fsica Biolgica Cdigo 606778

    Materia: Fundamentos de Biofsica Mdulo: Formacin bsica

    Carcter: Obligatoria Curso: 1 Semestre: 1

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    45 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    M. Paz Godino Gmez Jos Manuel Yebras Rivera

    T/P/S T/P/S

    FAI FAIII

    [email protected] [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios

    Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios) Da Horas Aula

    Lunes Jueves 11:00 12:30 16

    MPG: Lunes y Martes de 14:30 a 16:00, despacho 103, Dep. Fsica Aplicada I, 1 planta. JMY: Lunes y Jueves; 16 - 18 h, despacho 104.0, Dep. Fsica Aplicada III, 3 planta.

    Objetivos de la asignatura Proporcionar las bases fsicas para el estudio de los sistemas biolgicos, en los diferentes niveles molecular, celular y de sistemas. Mostrar la necesidad del abordaje interdisciplinariedad para el estudio de los sistemas vivos. Resaltar las caractersticas de no linealidad y funcionamiento cooperativo en los fenmenos biolgicos e introducir los modelos y mtodos fsicos y matemticos para su estudio.

    Breve descripcin de contenidos Fsica nuclear. Interaccin de la radiacin con la materia. Interacciones, conformacin y motilidad en biomolculas. Principios de la Termodinmica. Termoqumica. Fluctuaciones y mecnica estadstica bsica. Difusin: teoras microscpica y macroscpica. Movimiento de fluidos viscosos y no viscosos.. Neurobiofsica. Redes neuronales. Modelos de autoorganizacin en la evolucin prebitica.

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fsica Biolgica

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    Conocimientos previos necesarios Fsica General.

    Programa de la asignatura

    Estructura de la materia. Modelo cuntico del tomo. Transiciones atmicas. Propiedades del ncleo atmico. Desintegraciones nucleares.

    Orbitales moleculares. Interacciones moleculares. Enlaces. Estructura de biomolculas.

    Termodinmica. Primera y Segunda Ley en Biologa. Entropa, energa libre. Potencial qumico.

    Agitacin trmica. Caminos aleatorios. Fluctuaciones. Difusin. Leyes de Fick. Distribucin de Boltzmann. Sedimentacin.

    Electricidad y magnetismo. Potenciales, campos. Corriente elctrica. Induccin electromagntica.

    Ratchets brownianos. Modelo fsico de las mquinas moleculares. Acoplamiento entre la mecnica y la cintica qumica. Ejemplos de motores moleculares.

    Cooperatividad y transiciones de fase. Ejemplos de cooperatividad en biologa: transiciones alostricas, transicin hlice-ovillo.

    Fsica de fluidos. Natacin y bombeo. Redes vasculares. Viscosidad. La vida a bajo nmero de Reynolds. Propulsin flagelar.

    Potencial de membrana. Potencial de accin. Modelo de Hodking-Huxley. Sistemas dinmicos no lineales. Redes neuronales.

    Origen y evolucin de la vida. Evolucin prebitica. Modelo de cuasiespecies. Cooperacin en hiperciclos.

    Bibliografa

    Bsica

    D.C. Giancoli. Fsica. Principios con aplicaciones. Pearson 2006.

    M. Alonso y E.J. Finn. Fsica. Pearson 2000.

    D. Jou Mirabent, J. E. LLebot Rabagliati, C. Prez Garca. Fsica para Ciencias de la Vida. Mc Graw Hill 2009.

    P. Nelson. Fsica Biolgica. Revert. 2005.

    - R. Cotterill. Biophysics. An Introduction. Wiley 2003.

    - R. Glaser. Biophysics. Springer 1999.

    - J. Vzquez. Biofsica. principios fundamentales. Eypasa 1993.

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fsica Biolgica

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    Complementaria

    W. Hoppe y otros (Eds.). Biophysics. Springer-Verlag 1983.

    Recursos en internet

    La asignatura est dada de alta en el Campus Virtual. Metodologa

    Exposicin de los temas por el profesor. Clase de problemas al final de cada tema, con participacin de los alumnos. Exposicin de los trabajos monogrficos en la parte final del curso.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso 60%

    Examen final terico-prctico Otras actividades de evaluacin Peso: 40%

    Trabajo monogrfico con exposicin oral. Otras actividades que podrn incluir entrega de problemas, participacin en clase, etc.

    Calificacin final La calificacin final ser NFinal = 0.6NExamen + 0.4NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores.

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fundamentos de Instrumentacin Biomdica

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    Ficha de la asignatura: Instrumentacin Biomdica Cdigo 606779

    Materia: Fundamentos de instrumentacin biomdica

    Mdulo: Formacin Bsica

    Carcter: Obligatoria Curso: 1 Semestre: 1

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    25 20 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Margarita Chevalier del Rio Carmen Perez Martn

    Tatiana Alieva

    T/P/S/L T/P/S/L T/P/S/L

    RMF FAIII OPT

    [email protected] [email protected]

    [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

    Da Horas Aula

    Lunes Jueves 15:00-16:30

    4A 16

    MChR. Despacho F. Medicina, M16-19h; J17-20h CPM, Desp. F. Fisicas, M15-17h, X10-13, J14-15h TA. Desp. F. Fisicas, M 11-14h y X 14-17h

    Objetivos de la asignatura Introducir al alumno en los fundamentos de la instrumentacin aplicada a las ciencias biomdicas.

    Breve descripcin de contenidos Fundamentos fsicos de los sensores y transductores. Procesamiento electrnico de seales biomdicas. Caracterizacin de sistemas de medida: dispositivos electrnicos y pticos. Instrumentacin aplicada a formacin de imagen y analisis bioqumico en biomedicina. Seminarios de dispositivos de monitorizacin, diagnstico, terapia y rehabilitacin.

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fundamentos de Instrumentacin Biomdica

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    Conocimientos previos necesarios Fsica General y Tcnicas de Clculo (diferenciacin, integracin y estadstica).

    Programa de la asignatura

    Fundamentos fsicos de los sensores y transductores. - Caractersticas de las seales biomdicas. - Caractersticas de un sistema de instrumentacin biomdica. - Tipos de sensores y transductores de seales biomdicas. - Sensores para la medida de los biopotenciales elctricos. - Biosensores. - Instrumentacin bsica hospitalaria

    Procesamiento electrnico de seales biomdicas: amplificacin y filtrado. - Necesidades de procesado: interferencias y ruido. - Resumen de teora de circuitos. Circuitos operacionales. - Amplificadores.

    Laboratorio: Simulaciones PSpice: punto de trabajo y anlisis en funcin del tiempo.

    - Analisis en frecuencia: diagramas de Bode. Laboratorio: Simulaciones PSpice: anlisis en funcin de la frecuencia.

    - Filtros analgicos: Funciones de transferencia para filtros. - Diseo de filtros.

    Laboratorio: Simulaciones PSpice: Anlisis de Fourier.

    Instrumentacin aplicada a formacin de imagen en biomedicina. - Sistemas de formacin de imagen. Imagen de fase. Imagen quantitativa. - Resumen de teora de microscopa ptica. - Microscopa por contraste de fase. Microscopa confocal. Microscopa

    por fluorescencia. Microscopa nolineal. - Illuminacin estructurada. Ptycografia.

    Laboratorio de miscroscopia ptica Laboratorio de formacin de imagen por rayos X

    Instrumentacin aplicada al analisis bioqumico de muestras biomdicas. - Resumen de teora de espectroscopia ptica. - Tipos de espectrrmetros. Espectros de muestras biomdicas - Tecnicas espectroscpicas aplicadas a biomedicina. - Laboratorio de espectroscopa

    Presentacin de trabajos

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Fundamentos de Instrumentacin Biomdica

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    Bibliografa

    Bsica Apuntes de la asignatura J.G. Webster. Medical Instrumentation: Application and design, John Wiley 2010. M.A Prez Garca, J.C. lvarez Antn, J.C. Campo Rodrguez, F.J. Ferrero Martn y G.J. Grillo Ortega. Instrumentacin electrnica. Ed. Paraninfo-Thomson 2008. D.A. Boas, C. Pitris and N. Ramanujan. Handbook of Biomedical Optics. CRC Press 2011. R.S. Khandpur. Handbook of Medical instruments. TMH, New Delhi 2003. Complementaria K. Raja Rao and S. Guha. Principles of Medical Electronics and Instrumentation, Universities Press, New Delhi 2001. J. Carr. Introduction to Biomedical Equipment Technology. Pearson Education 2001.

    Recursos en internet

    Asignatura en el Campus Virtual de la UCM: https://www.ucm.es/campusvirtual/CVUCM/index1.php Enlaces a las pginas web relacionadas con el temario de la asignatura.

    Metodologa Metodologa de evaluacin continua basada en clases de teora y problemas que se complementarn con actividades adicionales adaptadas al tamao del grupo de alumnos: prcticas de simulacin, laboratorios, seminarios de ltimas tecnologas y visitas guiadas.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: 50%

    Examen terico-prctico Otras actividades de evaluacin Peso: 50%

    Prcticas de simulacin, problemas entregados de forma individual, laboratorios y exposicin de trabajos

    Calificacin final La calificacin final ser NFinal =0.5NExmen+0.5NOtrasActiv donde NExmen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados. Ambas partes tienen que aprobarse por separado.

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Procesado de seales

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    Ficha de la asignatura: Procesado de Seales Cdigo 606780

    Materia: Fundamentos de instrumentacin biomdica

    Mdulo: Formacin Bsica

    Carcter: Obligatoria Curso: 1 Semestre: 1

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    30 15 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Tatiana Alieva Jos Mara Girn Sierra

    T/P/S/L T/P/S/L

    OPT DACyA

    [email protected] [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios

    Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios) Da Horas Aula Lunes Jueves 12:30-14:00

    8B 16

    TA. Desp. F. Fisicas, M 11-14h y X 14-17h J.G. Desp. F. Fisicas, X 10-12h y V 10-14h

    Objetivos de la asignatura Capacidad para analizar, evaluar y sintetizar algoritmos de tratamiento de seales. Conocimiento de tcnicas de filtrado y anlisis de seales multidimensionales. Conocimiento de tcnicas de tratamiento de imagen. Conocimiento de aspectos fundamentales de las seales y de los sistemas de tratamiento de seales. Capacidad de caracterizacin de dispositivos y sistemas que intervienen en el procesamiento de seales.

    Breve descripcin de contenidos

    Transformada de Fourier de seales continuas y discretas. Procesos aleatorios. Procesos de Markov. Filtros continuos y discretos. Transformada de wavelet. Representacin en el espacio de fases. Transformada de Radon. Sistemas y seales pticas. Procesado ptico de la informacin. Procesado digital de

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

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    imgenes.

    Conocimientos previos necesarios Es aconsejable tener conocimientos de ptica, Estadstica y Programacin.

    Programa de la asignatura Tipos de seales y su descripcin. Transformada de Fourier de seales continuas y sus propiedades. Seales

    periodicas. Teoremas de escala y de desplazamiento. Principio de incertidumbre. Teorema de Parseval. Esquemas pticos y electrnicos para realizacin de la transformada de Fourier.

    Convolucin y correlacin. Filtrado. Sistemas lineales y su caracterizacin. Respuesta impulsional del sistema.

    Sistemas invariantes con respecto de desplazamiento. Funcin de transferencia de un sistema. Funcin de transferencia de modulacin.

    Procesado ptico de la informacin. Espectro angular. Formacin de imgenes. Filtrado. Reconocimiento de patrones. Encriptacin.

    Proyecciones. Transformada de Radon. Principios de tomografa. Transformaciones relacionadas con la transformada de Fourier. Transformada de Fourier discreta. Teorema de muestreo. Frecuencia de

    Nyquist. Aliasing. Procesado digital de imgenes. Anlisis de seales no estacionarias. Transformada de Fourier con ventana.

    Espectrogramas. Transformada de wavelet. Escalogramas. Representacin en el espacio de fases.

    Procesos aleatorios. Diversos tipos de ruido y sus caractersticas estadsticas. Procesos de Markov.

    Filtros ptimos: Wiener, Kalman, Bayes. Laboratorios:

    - Caracterizacin de un sistema de formacin de imagen. - Procesado ptico de la informacin: Sistemas pticos para anlisis de

    Fourier; Filtrado ptico de frecuencias espaciales. - Laboratorios de procesado digital de seales basado en ordenadores y

    MATLAB. o Anlisis bsico de seales. Filtros digitales. o Funciones de transferencia o Aspectos de estadstica y seales aleatorias o Tratamiento de imagen o Wavelets

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    Bibliografa

    Bsica

    J.F. James. A Student`s Guide to Fourier Transforms, Cambridge University Press, 2002. J.G. Proakis, D.G. Manolakis, Digital Signal Processing, Prentice Hall, 2006. S. Mitra, Digital Signal Processing, McGraw-Hill, 2005. S. Qian, Introduction to Time-Frequency and Wavelet Transform, Prentice Hall, 2001. J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, Third Edition, Roberts & Company, Englewood, 2005. O. K. Ersoy, Diffraction, Fourier Optics, and Imaging, Wiley Interscience, NJ, USA, 2007. A.V. Oppenheim, A.S. Willsky, Signals and Systems, Prentice Hall, 1996.

    Complementaria

    P.J. Durka, Time-Frequency Analysis of Biomedical Signals, Artech House, 2007. H. H. Barrett, K. J. Myers, Foundations of Image Science, Wiley-Interscience, USA, 2004. W. Birkfellner: Applied Medical Image Processing: A Basic Course. CRC Press., 2010.

    Recursos en internet

    Asignatura en el Campus Virtual de la UCM: https://www.ucm.es/campusvirtual/CVUCM/index1.php Enlaces a portales universitarios de procesamiento de seales e imgenes.

    Metodologa Se desarrollarn las siguientes actividades formativas: - Clases de teora - Laboratorio - Clases prcticas, en las que se resolvern problemas y se podrn realizar tambin experiencias de ctedra. - Tutoras, en las que se discutirn y resolvern dudas de forma personalizada o en pequeos grupos. En las clases se utilizarn, a discrecin del profesor, la pizarra, proyecciones con ordenador, simulaciones por ordenador, etc.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: 60%

    Examen terico y prctico Otras actividades de evaluacin Peso: 40%

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    Practicas del laboratorio y ejercicios elaborados de forma individual. Calificacin final

    Nota final=0,6xNex + 0,3xP + 0,1xE Donde N1ex es nota de examen, P es la nota de las prcticas y E es la nota media de los ejercicios entregables. Este criterio de puntuacin es vlido para las dos convocatorias del curso acadmico.

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    Ficha de la asignatura: Radiofsica Cdigo 606781

    Materia: Fundamentos de Radiofsica Mdulo: Formacin Bsica

    Carcter: Obligatorio Curso: 1 Semestre: 1

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    38 7 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Fernando Arqueros Martnez Alfonso Calzado Cantera

    Jos Miguel Fernndez Soto Eduardo Guibelalde del Castillo

    T/P/S/L T/P/S/L T/P/S/L T/P/S/L

    FAMN RMF RMF RMF

    [email protected] [email protected]

    [email protected] [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios

    Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios) Da Horas Aula*

    Lunes Jueves 9:30-11:00 16

    FA Desp. 223, 3 planta, M 11-14h, X 14-17h ACC, Dept. RMF, Fac. Medicina. L, J 14:00-15.00 EGC, Dept. RMF, Fac. Medicina. L, J 14:00-15.00 JMFS, Dept. RMF, Fac. Medicina. X 9:00-12.00 *: La ltima parte de la asignatura se impartir en la Facultad de Medicina/Hospital Clnico en horario 9:00 10:30h. (Seminario Fisica Mdica, Pabellon 2, 4 Planta, Facultad de Medicina).

    Objetivos de la asignatura Consolidar los conocimientos previos relativos a los procesos de interaccin de partculas ionizantes con la materia. Entender la fenomenologa del paso de partculas ionizantes en la materia. Entender las bases de la dosimetra de radiaciones ionizantes. Entender y aplicar los mtodos para calcular la dosis absorbida. Entender y aplicar los mtodos para medir la dosis absorbida. Entender los efectos de la radiacin ionizante sobre las clulas y los seres vivos. Conocer los principios de la proteccin radiolgica y la legislacin

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

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    vigente. Breve descripcin de contenidos

    Radiaciones directa e indirectamente ionzantes. Procesos de interaccin de radiaciones ionizantes con la materia. Magnitudes radiomtricas. Coeficientes de interaccin. Principios de dosimetra de radiaciones ionizantes. Magnitudes dosimtricas. La cavidad de Bragg-Gray. Equilibrio electrnico. Efecto de interfases. Tcnicas de clculo de dosis. El mtodo de Monte Carlo. Cmaras de ionizacin. Proteccin radiolgica general. Radiobiologa. Dosimetra a pacientes. Detectores y dosmetros. Blindajes. Legislacin. Sistemas de gestin automtica de la dosimetra a pacientes.

    Conocimientos previos necesarios

    En principio los conocimientos previos necesarios son los correspondientes a los impartidos en Licenciatura o Grado de algunas de las titulaciones de acceso (Fsica, Qumica, Biologa, Bioqumica, Farmacia, Medicina, Ingeniera). No obstante es recomendable para un mejor aprovechamiento haber cursado con antelacin algn curso bsico de interaccin de radiaciones ionizantes con la materia.

    Programa de la asignatura

    Interaccin de fotones de alta energa con la materia. Coeficientes de atenuacin, de transferencia y de absorcin.

    Interaccin de partculas cargadas con la materia. Poder de frenado y poder de frenado restringido. Alcance. Retro-dispersin.

    Magnitudes dosimtricas. Principios de dosimetra de radiaciones ionizantes. Equilibrio electrnico. La cavidad de Bragg-Gray. Efecto de interfases. Cmaras de ionizacin.

    Tcnicas de clculo de dosis. El mtodo de Monte Carlo. Proteccin radiolgica general. Radiobiologa. Dosimetra a pacientes. Detectores y dosmetros. Blindajes. Legislacin. Sistemas de gestin automtica de la dosimetra a pacientes. Prcticas: el calendario se comunicar oportunamente: Facultad de Fsicas

    - Prctica de computacin: Simulacin del paso de radiacin ionizante en medios materiales de inters biomdico. Clculo de la dosis depositada

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    por un haz de fotones de 1 MeV en un cilindro de agua. Dosis en profundidad y perfiles laterales.

    Facultad de Medicina

    - Dosimetra en radiodiagnstico (radiografas de proyeccin; tomografa computarizada; sistemas de gestin automtica).

    - Proteccin radiolgica operacional y clculo de blindajes. A desarrollar en Facultad de Medicina

    Bibliografa H.E. Johns and J.R. Cunningham, The Physics of Radiology. Charles C. Thomas Press, 1983. James E. Turner, Atoms, Radiation, and Radiation Protection. Wiley 2007. F.H. Attix. Introduction to Radiological Physics and Radiation Protection. Wiley 2004. SEFM. Fundamentos de Fsica Mdica. Volumen 1. Medida de la radiacin. Editor A. Brosed. Ed. ADI, 2011. SEFM. Fundamentos de Fsica Mdica. Volumen 2. Radiodiagnstico: bases fsicas, equipos y control de calidad. Editor P. Ruiz Manzano. Ed. ADI, 2012.

    Recursos en internet

    Campus Virtual. Se falicitarn recursos de apoyo para entender los procesos de interaccin de las radiaciones ionizantes y las tcnicas de dosimetra.

    Metodologa

    - Clases tericas con ayuda de medios audiovisuales en las que se explicarn los conceptos tericos de la materia.

    - Clases de problemas en las que se resolvern ejercicios numricos previamente propuestos.

    - Laboratorio de computacin en donde el alumno aprender las tcnicas para el clculo dosimtrico.

    - Visitas a hospital en donde el alumno conocer el trabajo que los Radiofsicos realizan en los hospitales.

    - Laboratorio en donde el alumno aprender a manejar y calibrar dosmetros y se familiarizar con las aplicaciones clnicas.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: (50-70%, especificar) 70%

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    Los exmenes tendrn una parte de cuestiones terico-prcticas y otra parte de problemas (de nivel similar a los resueltos en clase) o desarrollo de temas cortos. Para la realizacin de la parte de problemas se podr consultar un libro de teora de libre eleccin por parte del alumno.

    Otras actividades de evaluacin Peso: 30% Se ofertarn actividades puntuables. Estas podrn incluir actividades de evaluacin continua o de otro tipo, como:

    - Realizacin de prcticas de laboratorio. - Problemas y ejercicios entregados a lo largo del curso de forma individual o en

    grupo. Participacin en clases, seminarios y tutoras. - Presentacin, oral o por escrito, de trabajos.

    Calificacin final La calificacin final ser NFinal=0.7NExamen+0.3NOtrasActiv, donde NExmen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores.

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    4.2.-Asignaturas del Mdulo de Formacin Especializada.

    Materia: BIOFISICA

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    Ficha de la asignatura: Biomembranas Cdigo 606784

    Materia: Biofsica Mdulo:

    Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 1

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    37 8 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Jess Prez Gil Francisco Monroy Muoz

    T/P/S/L T/P/S/L

    BBMI QFI

    [email protected] [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios

    Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios) Da Horas Aula

    Lunes Martes

    16:30-18:00 11:30-13:00

    4A 16

    JPG: Dpto. Bioqumica y Biologa Molecular I. Facultad de Biologa. Anexo. 1 Planta. L,X,V 10-12h FMM: Dpto. Qumica Fsica I. Facultad de Qumica. Despacho QB232. 2 Planta. L,X,V 10-12h

    Objetivos de la asignatura Proporcionar al alumno la base conceptual necesaria para el conocimiento de la estructura y dinmica de las membranas biolgicas. Conocer las tcnicas experimentales y las metodologas numricas y tericas para interpretar los fenmenos biolgicos relacionados con membranas.

    Breve descripcin de contenidos Estructura de lpidos. Modelos experimentales de membrana. Transiciones de fase. Estructura de la membrana: dominios y rafts, polimorfismo lipdico, asimetra. Fusin y permeabilizacin. Protenas de Membrana. Mecnica y dinmica de membranas. Membranas celulares: biognesis y trfico de membranas, adhesin, divisin.

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

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    Conocimientos previos necesarios No se requieren conocimientos especficos previos.

    Programa de la asignatura

    Estructura de lpidos

    Modelos experimentales: monocapas y liposomas.

    Transiciones de fase. Estructura lateral de membrana: dominios y rafts.

    Polimorfismo lipdico. Fusin y Permeabilizacin de membranas.

    Protenas de Membrana. Seminario 1: Utilizacin de detergentes en la caracterizacin de membranas y sus protenas. Seminario 2: Estructura y dinmica de un sistema de membranas: el surfactante pulmonar.

    Estructura transversal de membrana. Asimetra lipdica y flip-flop. Citoesqueleto.

    Mecnica de membranas. Energtica. Curvatura y Tamao. Transiciones de forma. Membranas heterogneas.

    Dinmica de membranas. Fluctuaciones trmicas. Actividad. Dinmica del citoesqueleto. Seminario 3: Dinmica Browniana de membranas

    Membranas celulares. Biognesis y trfico de membranas. Adhesin. Divisin. Seminario 4: Mecnica de la divisin celular

    Laboratorio

    - Prctica 1: Estructura lateral de membranas modelo. Dominios lipdicos en liposomas y/o monocapas.

    - Prctica 2: Preparacin de vesculas con crtex de actina/Anlisis estocstico de las fluctuaciones activas del glbulo rojo.

    Bibliografa

    Bsica O. G. Mouritsen. Life As a matter of fat. The emerging science of lipidomics. Springer, 2005. D.E. Vance, J.E. Vance. Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes, 4 Ed. Elsevier, 2002. P.L. Yeagle. The structure of biological membranes, 2 Ed. CRC Press, 2005. D. Boal. Mechanics of the cell, 2nd ed., Cambridge Univ. Press, 2012. U. Seifert and R. Lipowsky, in Structure and dynamics of membranes, Vol. 1 of Handbook of Biological Physics, edited by R. Lipowsky and E. Sackmann,

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Procesado de seales

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    Elsevier, Amsterdam, 1995. Complementaria R. Grisshammer, S.K. Buchanan. Structural biology of membrane proteins. RSC Publishing, 2006. L.K. Tamm. Protein-Lipid interactions: from membrane domains to cellular networks. John Wiley & Sons, 2005. J. Howard. Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton. Sinauer, 2005. P.F. Devaux and A. Herrmann. Transmembrane Dynamics of Lipids. Wiley, 2012.

    Recursos en internet La asignatura est dada de alta en el Campus Virtual.

    Metodologa Se desarrollarn las siguientes actividades formativas:

    - Clases magistrales donde se explicarn los conceptos bsicos de la materia, incluyendo ejemplos y aplicaciones.

    - Conferencias de profesores e investigadores invitados del rea de las biomembranas

    - Entregas de problemas - Seminarios prcticos. - Prcticas de laboratorio.

    En las clases tericas y prcticas se utilizarn la pizarra y proyecciones con ordenador. Los seminarios prcticos incluirn clculos por ordenador. Todo ello apoyado por materiales que se harn disponibles a travs de la pgina Web de la asignatura disponible a travs del Campus Virtual

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: 60%

    Examen escrito y/o oral. Exposicin y defensa de temas propuestos. Otras actividades de evaluacin Peso: 40%

    - Problemas y ejercicios entregados a lo largo del curso de forma individual o en grupo (20 %).

    - Realizacin de prcticas de laboratorio y entrega de la correspondiente memoria (20 %).

    Calificacin final La calificacin final ser la media ponderada de las calificaciones obtenidas en los dos apartados, es decir el resultado de la suma ponderada de las puntuaciones obtenidas en el examen (60%) y en los trabajos complementarios (40%)

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    Ficha de la asignatura: Biofsica Molecular Cdigo 606783

    Materia: Biofsica Mdulo:

    Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 2

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    35 10 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Eva de Alba Rafael Giraldo Germn Rivas Victor Muoz

    Francisco J. Cao Francisco Monroy

    T/P/S/L

    CIB CIB CIB CIB

    FAMN QFI

    [email protected] [email protected] [email protected]

    [email protected] [email protected]

    [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

    Da Horas Aula

    Martes

    Viernes

    9:30-11:00

    9:30-11:00

    16

    4B

    EdA, RG, GR, VM: Centro de Investigaciones Biolgicas, CSIC. C/Ramiro de Maeztu, 4. L, X, V 10-12h FCG: Dpto. FAMN, 3 planta. Fac. Fisica, L,X,V: 10-12h FMM: Dpto. Qumica Fsica I. Fac. de Qumica. Despacho QB232. 2 Planta., L, X, V: 10-12h

    Objetivos de la asignatura Proporcionar al alumno el conocimiento de los problemas biolgicos esenciales en los que un abordaje fsico juega un papel fundamental. Formar en el uso de las herramientas experimentales, computacionales y tericas necesarias para resolver estos problemas. Despus de cursar esta asignatura el alumno ser capaz de aplicar estos conocimientos y contribuir al desarrollo del rea emergente de la Biologa Fsica y Cuantitativa.

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

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    Breve descripcin de contenidos

    Principios organizativos de la clula. Estructura y estabilidad de protenas, lpidos, ADN y ARN. Interacciones y dinmica. Autoensamblajes y agregaciones funcionales y patolgicas. Dinmica conformacional y plegamiento de protenas. Motores moleculares, replicacin del ADN, dinmica del citoesqueleto. Efectos de confinamiento y aglomeracin (crowding). Mtodos experimentales, tericos y computacionales. Biologa sinttica.

    Conocimientos previos necesarios Para esta cursar asignatura no se requieren conocimientos especficos previos adicionales.

    Programa de la asignatura Principios Estructurales

    - Principios organizativos y estructurales de los sistemas biolgicos. Estructura y estabilidad de bio-molculas.

    - Mecnica estadstica de sistemas macromoleculares - Estructura de macromolculas, y ensamblajes macromoleculares.

    Procesos dinmicos en sistemas biomoleculares - Dinmica conformacional, plegamiento y agregacin de protenas.

    Efectos de aglomeracin (crowding). - Difusin y transporte activo. Dinmica de los motores moleculares (de

    transporte y replicacin). Dinmica del citoesqueleto. - Fluctuaciones estocsticas en sistemas biomoleculares (protenas,

    vesculas lipdicas, motores moleculares, unzipping de ADN, ). Instrumentacin y mtodos biofsicos

    - Mtodos estructurales de alta resolucin. - Mtodos ensemble average con mtodos de resolucin temporal. - Mtodos single-molecule (AFM, pinzas pticas) con mtodos de

    resolucin temporal. Ingeniera biomolecular

    - Ingeniera y diseo de protenas / DNA. Biosensores. - Reconstitucin y manipulacin de complejos macromoleculares.

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    Bibliografa

    Bsica R. Phillips, J. Kondev, J. Theriot. Physical Biology of the Cell. Garland Science, 2008. K. Dill, S. Bromberg. Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Biology, Chemistry, Physics, and Nanoscience. Garland Science, 2010. Complementaria D. Boal. Mechanics of the Cell. Cambridge University Press, 2012. J. Howard. Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton. Sinauer, 2005. K.E. Van Holde, W.C. Johnson, P.S. Ho. Principles of Physical Biochemistry. Prentice Hall, 2005. J.N. Israelachvili. Intermolecular and Surface Forces, Academic Press, 2011.

    Recursos en internet

    La asignatura est dada de alta en el Campus Virtual de la UCM. Metodologa

    Se desarrollarn las siguientes actividades formativas: - Clases tericas donde se explicarn las herramientas y conceptos bsicos

    de la materia, incluyendo ejemplos y aplicaciones. - Clases prcticas de problemas y actividades dirigidas. - Visitas a laboratorios.

    En las lecciones y en las clases prcticas se utilizarn la pizarra y proyecciones con ordenador. Estas actividades se vern complementadas por prcticas virtuales y simulaciones por ordenador.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: 60%

    Exmen escrito y/o oral consistente en una presentacin sobre un tema relacionado con la asignatura.

    Otras actividades de evaluacin Peso: 40% Ejercicios entregables y memorias de laboratorio

    Calificacin final

    La calificacin final ser la media ponderada de la calificacin obtenida en el examen y la calificacin obtenida en las otras actividades evaluables (ejercicios entregables y memorias de laboratorio).

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    Ficha de la asignatura: Seminarios de Biofsica Cdigo 606785

    Materia: Biofsica Mdulo:

    Carcter: Optativa Curso: 1 Semestre: 2

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    38 7 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Juan Pedro Garca Villaluenga Jos Manuel Yebras Rivera Mara Luisa Calvo Padilla

    T/P/S/L T/P/S/L T/P/S/L

    FAI FAIII OPT

    [email protected] [email protected]

    [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

    Da Horas Aula

    Martes Viernes

    12:30-14:00 16 4B

    JPGV, M 12:00 - 13:30, Desp. 117 1 planta, Dep. Fsica Aplicada I. JMY: L, J 16-18h, Desp. 104.0, Dep. Fsica Aplicada III, 3 planta. MLCP, Dpt. Optica, F. Fsicas, L y M 10:00-13:00

    Objetivos de la asignatura Aportar al alumno conocimientos y formacin en ciertas reas importantes pero que por su especializacin no han sido abordadas en otras asignaturas: efectos biolgicos de los campos electromagnticos, riesgos asociados y utilizacin en biomedicina as como tcnicas de imagen, mtodos pticos para diagnstico no invasivo, aspectos bioenergticos en procesos de transporte, eficiencia termodinmica y control en motores brownianos, y mtodos de simulacin importantes en la investigacin biofsica.

    Breve descripcin de contenidos Interaccin de la radiacin no ionizante con la materia biolgica. Mecanismos de interaccin y riesgos asociados. Recomendaciones y normativa. Utilizacin

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

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    de los campos electromagnticos en biotecnologa e imagen mdica. Magnetoencefalografa. Simulacin por dinmica molecular de biomoleculas. Programas estndar: AMBER. Simulacin de membranas biolgicas. ptica de tejidos biolgicos. Tomografa ptica coherente. Atrapamiento de partculas mediante pinzas pticas. Bioenergtica. Motores brownianos.

    Conocimientos previos necesarios Conocimientos de electromagnetismo bsico y de las propiedades elctricas, pticas y magnticas de la materia. Anlisis espectral y filtrado de seales.

    Programa de la asignatura

    Campos electromagnticos ambientales. Mecanismos de interaccin con los sistemas biolgicos. Dosimetra y normativa.

    Tcnicas de imagen electromagntica I: Tomografa de impedancias e Imagen mediante microondas.

    Tcnicas de imagen electromagntica II: Imagen cerebral mediante Magnetoencefalografa.

    Dinmica molecular aplicada a molculas y membranas biolgicas. Scattering de luz por medios heterogneos. Scattering de luz por tejidos biolgicos. Tomografa ptica coherente (OCT: Optical Coherence Tomography). Fundamentos de pinzas pticas para atrapamiento de partculas. Leyes generales de la bioenergtica. Transporte en medios heterogneos. Eficiencia termodinmica en motores brownianos. Control en motores brownianos.

    Bibliografa

    Bsica Barnes and Greenebaum (Eds.). Bioenginnering and Biological Aspects of Electromagnetic Fields. Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields. 2 vols. 3rd Edition. CRC Press, 2007. Malmivuo and Plonsey. Bioelectromagnetism. Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields. http://www.bem.fi/ F. Fercher et al. Optical coherence tomographyprinciples and applications. Reports on Progress in Physics, Vol. 66, 239-303 (2003). K.C. Neuman and S.M. Block. Optical trapping. Rev. Sci. Instr. 75, 9 (2004) C. Blomberg. Physics of Life: The Physicist's Road to Biology. Amsterdam. Elsevier, 2007.

    Recursos en internet

    La asignatura est dada de alta en el Campus virtual.

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    Metodologa

    Exposicin de los temas por el profesor. Ejercicios de cada tema, con participacin de los alumnos. Prcticas de simulacin por ordenador. Imparticin por expertos de seminarios avanzados. Visita a algn centro relacionado con los temas de la asignatura. Exposicin de los trabajos monogrficos en la parte final del curso.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: 50%

    Examen final de cuestiones sobre los contenidos de los seminarios. Otras actividades de evaluacin Peso: 50%

    Realizacin de ejercicos y simulaciones, participacin en las clases, memoria de las actividades de laboratorio y presentacin de trabajos.

    Calificacin final La calificacin final ser NFinal=0.5NExmen+0.5NOtrasActiv, donde NExmen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores.

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    Ficha de la asignatura:

    Termodinmica de los Sistemas Biolgicos

    Cdigo 606786

    Materia: Biofsica Mdulo: Formacin Especializada

    Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 2

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    42 3 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Mohamed Khayet Souhaimi Maria Carmen Garca Payo

    T/P/L T/P/L

    FAI FAI

    [email protected] [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios

    Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios) Da Horas Aula

    Martes Viernes 11:00 12:30

    16 4B

    MK: Desp. 116, 1Planta, F. Fisica, M: 16:00 19:00 MCGP: Desp. 115, 1 Planta, L y X: 11:00 13:00

    Objetivos de la asignatura Introducir al alumno en los fundamentos de la Termodinmica de los Sistemas Biolgicos y en general de los Procesos Irreversibles (TPI), con nfasis en los fenmenos de transporte (masa, carga y energa) que ocurren en los sistemas biolgicos. Esta asignatura proporciona conocimientos bsicos de la Termodinmica irreversible para sistemas muy alejados del equilibrio, as como la transferencia simultnea de masa, carga y energa que ocurre en los procesos biolgicos tales como la dinmica de la respiracin, los procesos en membranas biolgicas, la circulacin en las arterias y tejidos, etc. Despus de cursar la asignatura el alumno ser capaz de entender la Fsica de los Sistemas Biolgicos y le ayudar a comprender las dems asignaturas del mster en Biofsica.

    Breve descripcin de contenidos Introduccin general a los procesos irreversibles. Reversibilidad e

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Procesado de seales

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    irreversibilidad. Termodinmica de procesos muy alejados del equilibrio. Biofsica de la respiracin. Difusin de un gas. Difusin en sistemas multicomponentes. Transferencia de materia gas-lquido. Transporte a travs de membranas. Fenmenos de transporte en sistemas biolgicos.

    Conocimientos previos necesarios Termodinmica de los estados de equilibrio. Resolucin de ecuaciones diferenciales.

    Programa de la asignatura Introduccin. Termodinmica de las disoluciones. Disoluciones ideales: Ley de Raoult. Disoluciones diluidas: Ley de Henry. Disoluciones reales: Actividad. Fenmenos de superficie en los sistemas biolgicos. Reversibilidad e Irreversibilidad. Fundamentos de la termodinmica del no equilibrio. Procesos irreversibles y procesos muy alejados del equilibrio. Postulado de equilibrio local. Produccin de entropa. Formulacin local del segundo principio. Flujos y Fuerzas: Ecuaciones fenomenolgicas. Teorema de Onsager. Estados estacionarios. Principio de mnima produccin de entropa. Transporte de calor: Conduccin, Ley de Fourier, Conveccin, Radiacin. Biofsica de la respiracin. Membrana celular. Transporte pasivo y activo. Difusin de un gas. Transferencia de masa (molecular o difusin simple y convectiva). Leyes de Fick. Coeficientes de transporte. Fenmenos de transporte en Sistemas Biolgicos. Difusin en sistemas multicomponentes: ecuacin de Maxwell-Stefan. Difusin en sistemas electrolticos. Difusin a travs de membranas. Transporte en clulas biolgicas: transporte osmtico y por diferencia de presin. Transferencia de masa y calor simultneamente. Sistemas acoplados de reacciones qumicas y procesos de transporte. Laboratorio: - Preparacin y caracterizacin de encapsulados biopolimricos para su aplicacin en el campo de la biomedicina.

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Procesado de seales

    35

    Bibliografa

    Bsica C. Fernndez Pineda, S. Velasco Mallo. Termodinmica, Ed. Univ. Ramn Areces, 2009. I. Prigogine. Introduccin a la Termodinmica de los Procesos Irreversibles, Selecciones Cientficas, 1974. S.R. de Groot and P. Mazur. Non-equilibrium thermodynamics. Dover, 1984. Y. Demirel, Nonequilibrium Thermodynamics: transport and rate processes in physical, chemical and biological systems. Elsevier, 2007. R. Glaser. Biophysics, Springer, 2001. D.T. Haynie, Biological Thermodynamics. Cambridge Univ. Press, 2001. G.A. Truskey, F. Yuan and D.F. Katz. Transport Phenomena in Biological Systems. Pearson, 2009. R. Taylor and R. Krishna. Multicomponent Mass Transfer. Wiley, 1993. R.B. Bird, W.E. Stewart and E.N. Lightfoot. Transport Phenomena. Wiley, 2002. Complementaria F. Montero y F. Morn. Biofsica: Procesos de Autoorganizacin en Biologa. Eudema Universidad, 1992.

    Recursos en internet

    La asignatura se dar de alta en el Campus Virtual, donde se proporcionarn recursos de inters para la asignatura.

    Metodologa

    Las clases sern tericas, prcticas y de laboratorio. En las tericas el profesor introducir los conceptos fundamentales de cada tema. En las prcticas se resolvern ejercicios, problemas y ejemplos de inters. Se asignarn trabajos a los alumnos que deber presentar por escrito y/o se expondrn en clase. El alumno deber entregar un informe de la parte realizada en el laboratorio.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso 50%

    El examen tendr una parte de cuestiones terico-prcticas y otra parte sobre los trabajos presentados por el alumno.

    Otras actividades de evaluacin Peso: 50% Se evaluar la presentacin de trabajos (30%), la entrega de problemas (10%) y las prcticas del laboratorio (10%). El estudiante dispondr de tiempo limitado

  • Mster en Fsica Biomdica curso 2013-2014 Procesado de seales

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    para su realizacin y entrega al profesor. Calificacin final

    La calificacin final ser NFinal = 0.5NExamen + 0.5NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados anteriores.

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    37

    4.2. Asignaturas del Mdulo de Formacin Especializada.

    Materia: INSTRUMENTACIN BIOMEDICA

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    Ficha de la asignatura: Medidas Bioelctricas Cdigo 606787

    Materia: Instrumentacin Biomdica Mdulo: Fomacin Especializada

    Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 2

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    20 25 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Alberto Rivera Calzada T/P/L FAIII [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

    Da Horas Aula Lunes Jueves 11:00 12:30 4B ARC: Desp. 116, 3 Planta, L, M y X de 17 a 19h

    Objetivos de la asignatura Introducir al alumno en las tcnicas de medida de seales bioelctricas y proporcionarle las bases necesarias para que sea capaz de desarrollar modelos elctricos de sistemas biolgicos a nivel celular y tisular.

    Breve descripcin de contenidos Anlisis de seales bioelctricas. Propiedades elctricas de sistemas biolgicos. Modelizacin elctrica de clulas y cultivos. Medidas de permitividad dielctrica. Medidas de contenido de agua y grasa en tejidos. Espectroscopia de impedancias. Dielectroforesis. Electro-rotacin.

    Conocimientos previos necesarios Tcnicas de clculo y fundamentos de circuitos de corriente alterna y medidas elctricas.

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

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    Programa de la asignatura

    Revisin de bases matemticas y fsicas en bioelectromagnetismo. Procesamiento de seales bioelctricas. Propiedades elctricas de los sistemas biolgicos. Medidas de bioimpedancia. Medidas de permitividad dielctrica. Dielectroforesis y electrorrotacin. Laboratorio:

    - Practica 0: Introduccin y manejo de los equipos de laboratorio y software de simulacin elctrica.

    - Practica 1: Medida y simulacin de un electrocardiograma. - Practica 2: Adaptacin y optimizacin de seales electrofisiolgicas. - Practica 3: Medida y anlisis de la bioimpedancia.

    Bibliografa Bsica Apuntes de la asignatura J.G. Webster. Medical Instrumentation: Application and Design. Wiley, 2009. L.A. Geddes, L.E. Baker. Principles of Applied Biomedical Instrumentation. Wiley, 1989. J.J. Carr and J.M. Brown. Biomedical Instrumentation and Measurement. Pearson, 2001. L. Cromwell. Biomedical Instruments. Prentice Hall of India, New Delhi, 1980. Complementaria R.S. Khandpur. Handbook of Medical Instruments. Tata McGraw Hill, 1987. S.K. Guha. Introduction to Medical Electronics. University Publication. E.J. Bukstein. Introduction to Biomedical electronics. Bobbs-Merrill Co, 1973.

    Recursos en internet

    La asignatura est dada de alta en el Campus virtual.

    Metodologa

    Metodologa de evaluacin continua basada en clases de teora y problemas, que se complementarn con actividades adicionales debidamente adecuadas al volumen de matrcula: prcticas de simulacin y experimentales.

    Evaluacin

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    40

    Realizacin de exmenes Peso 50%

    Examen terico-prctico Otras actividades de evaluacin Peso: 50%

    Prcticas de simulacin y laboratorio Calificacin final

    La calificacin final ser la media de las notas del examen terico y las prcticas.

    Ficha de la asignatura:

    Resonancia Magntica Nuclear, Ultrasonidos e Imagen Molecular

    Cdigo 606789

    Materia: Instrumentacin Biomdica Mdulo:

    Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 2

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    34 11 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Paz Sevilla Sierra M Concepcin Civera Tejuca Ignacio Rodrguez Ramrez de

    Arellano

    T/P/S/L T/P/S/L T/P/S/L

    QFII QFII QFII

    [email protected] [email protected]

    [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

    Da Horas Aula

    Lunes Jueves

    9:30-11:00 9:30-11:00 4B

    PSS: Desp. 116, 1Planta, F. Farmacia, M: 16:00 19:00 CCT: P22, F. Farmacia, M/J: 9:00-12:00h IRRA: P21, 1Planta, F. Farmacia, M/J: 17:00 19:30 y X: 11:30 13:30h

    Objetivos de la asignatura Proporcionar al alumno el conocimiento de las tcnicas de espectroscopia e imagen en Resonancia Magntica Nuclear, las tcnicas de ultrasonidos (orientado a imagen mdica) y la imagen molecular.

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

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    41

    Breve descripcin de contenidos

    Bases fsicas de la RMN. Espectroscopia e imagen por RMN. Instrumentacin para RMN. Metabolismo y morfologa por RMN. Bases fsicas de la espectroscopia amplificada por superficies metlicas. El efecto Raman y su aplicacin en microscopia. Microscopia SERS y su aplicacin biomdica. Fundamentos fsicos de ultrasonidos. Dispositivos piezoelctricos. Tcnicas de pulso-eco. Ecografa 2D, 3D, 4D y Doppler.

    Conocimientos previos necesarios Para esta cursar asignatura no se requieren conocimientos especficos previos adicionales.

    Programa de la asignatura Bases fsicas de la RMN. Espectroscopia por RMN y genmica estructural. Imagen por RMN. Instrumentacin para RMN. Metabolismo por RMN. Morfologa por RMN. Bases fsicas de la espectroscopia amplificada por superficies metlicas. El efecto Raman y su aplicacin en microscopia. Microscopia SERS y su aplicacin biomdica. Fundamentos fsicos de ultrasonidos. Dispositivos piezoelctricos. Tcnicas de pulso-eco. Modos A, B y M. Ecografa 2D, 3D y, 4D. Ecografa Doppler.

    Bibliografa

    E.M. Haake, R.W. Brown, M.R. Thompson, R. Venkatesan. Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Sequence Design. Wiley, 1999. M.T. Vlaardingerbroek, J.A. Boer, A. Luiten, F. Knoet. Magnetic Resonance Imaging: Theory and Practice. 3rd ed. Springer-Verlag, 2003. J.N.S. Evans. Biomolecular NMR spectroscopy. Oxford Univ. Press, 1995. J. Cavanagh, W.J. Fairbrother, A.G. Palmer III, N.J. Skelton. Protein NMR Spectroscopy: Principles and Practice. 2nd Ed. Elsevier, 2007. E.C. Le Ru, P.C. Etchegoin. Principles of Surface-Enhanced Raman Spectroscopy: And Related Plasmonic Effects. Elsevier, 2009. R. Aroca. Surface-Enhanced Vibrational Spectroscopy. Wiley, 2006. C.R. Hill, J.C. Bamber, G.R. ter Haar. Physical Principles of Medical

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

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    Ultrasonics. Wiley, 2004.

    Recursos en internet

    La asignatura est dada de alta en el Campus virtual. Metodologa

    Se desarrollarn las siguientes actividades formativas: - Clases de teora, donde se presentarn y comentarn los contenidos, ilustrados con ejemplos y aplicaciones. - Clases prcticas, que incluyen la resolucin de problemas, la realizacin de

    prcticas en el laboratorio, trabajos con apoyo multimedia. En las clases se utilizarn, a discrecin del profesor, la pizarra, proyecciones con ordenador o transparencias, simulaciones por ordenador, etc.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: 60%

    El examen tendr una parte de cuestiones terico-prcticas y otra parte de problemas (de nivel similar a los resueltos en clase). Para la realizacin de la parte de problemas se podr consultar un libro de teora de libre eleccin por parte del alumno. Mxima calificacin: 6.0

    Otras actividades de evaluacin Peso: 40% - Problemas y ejercicios entregados a lo largo del curso de forma individual o en grupo (20 %). - Realizacin de prcticas de laboratorio (20 %). Mxima calificacin: 4.0

    Calificacin final La calificacin final ser NFinal=0.6NExmen+0.4NOtrasActiv, donde NExamen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados.

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    43

    Ficha de la asignatura:

    ptica e Imagen en Biomedicina

    Cdigo 606788

    Materia: Instrumentacin biomdica Mdulo: Formacin Especializada

    Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 2

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    36 9 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Mara Luisa Calvo Padilla Margarita Chevalier del Rio

    T/P/S/L T/P/S/L

    OPT RMF

    [email protected] [email protected] *: T:teora, P:prcticas, S:seminarios, L:laboratorios

    Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios) Da Horas Aula Lunes Jueves 12:30 14:00 4B

    MLC, Despacho, L y M 10:00-14:30; MChR, Despacho, M 16:00-19:00 y J 17:00-20:00

    Objetivos de la asignatura Comprender y aplicar los conceptos y fenmenos que intervienen en la interaccin de la luz con la materia. Comprender los fundamentos y caracterizacin de la interaccin de la luz con tejidos biolgicos. Comprender y manejar los principios fsicos de la radiacin lser. Entender el diseo, funcionamiento y aplicaciones de lseres en medicina. Conocer los fundamentos de los mtodos pticos actuales de diagnstico. Comprender los fundamentos del mecanismo de la percepcin visual y su influencia en la visualizacin y lectura de imgenes mdicas. Conocer las magnitudes que caracterizan las imgenes mdicas. Conocer los fundamentos de la evaluacin de la imagen mdica. Comprender y manejar la teora de los sistemas lineales para analizar los sistemas de imagen mdicos. Conocer los fundamentos de los modelos de observador para evaluar la calidad de la imagen mdica. Comprender y manejar diferentes tipos de anlisis (ROC, FROC) de datos asociados a la evaluacin de las imgenes clnicas.

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    44

    Breve descripcin de contenidos

    Espectro electromagntico. Procesos de absorcin de fotones. Radiacin lser. Interaccin de la radiacin lser con tejidos biolgicos. Seguridad lser. Percepcin visual. Mtodos pticos de diagnosis. ptica Adaptativa. Aplicacin de la teora de los sistemas lineales a los sistemas mdicos de imagen (MTF, NNPS, DQE). Teora de Rose. Modelos de observador para la extraccin de informacin en las imgenes mdicas. Diseo de experimentos para evaluar la calidad de imagen. Mtodos analticos para el tratamiento de los resultados experimentales (ROC, FROC).

    Conocimientos previos necesarios Es aconsejable tener conocimientos de ptica electromagntica, ptica fsica, teora de sistemas lineales, transformada de Fourier y fundamentos de lser.

    Programa de la asignatura La radiacin electromagntica. Rangos espectrales del UV, visible e IR. Absorcin y emisin de la radiacin electromagntica. Propiedades pticas de los tejidos biolgicos. Absorcin y scattering de la radiacin electromagntica por los tejidos

    biolgicos. Fundamentos de fuentes lser. Tipos de lseres. Aplicaciones de fuentes lser en medicina. Medidas de seguridad lser. Fundamentos del sistema visual humano. Procesado de la informacin

    visual. Percepcin visual. Mtodos pticos de diagnosis. ptica adaptativa. Definicin de las magnitudes que caracterizan la calidad de imagen Aplicacin de la teora de los sistemas lineales a los sistemas mdicos de

    imagen (MTF, NNPS, DQE). Anlisis objetivos y subjetivos de la imagen mdica. Relaciones Modelos de observador para el anlisis de las imgenes mdicas Mtodos analticos (ROC, FROC). Laboratorio de lseres, simulacin de procesado de la informacin visual

    y anlisis de imgenes mdicas.

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

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    Bibliografa

    Bsica M.L. Calvo (Coord.). ptica Avanzada. Editorial Ariel, 2002. J.M. Guerra Prez. Fsica del Lser. http://alqua.tiddlyspace.com/ J. M. Artigas et al.. ptica fisiolgica. Psicofsica de la visin. McGraw Hill, 1995. Medical Imaging Handbook. Physics and psychophysics. Beutel J. SPIE. 2000. The Handbook of Medical Image Perception and Techniques. Editado por Samei E and Krupinsky E. 2009.

    Recursos en internet

    Asignatura en el Campus Virtual de la UCM: https://www.ucm.es/campusvirtual/CVUCM/index1.php Enlaces a las pginas web relacionadas con el temario de la asignatura.

    Metodologa Se desarrollarn las siguientes actividades formativas: - Clases de teora, donde se presentarn y comentarn los contenidos, ilustrados estos con ejemplos y aplicaciones. - Clases prcticas, que incluyen la resolucin de problemas, la realizacin de

    prcticas en el laboratorio, trabajos con apoyo multimedia. En las clases se utilizarn, a discrecin del profesor, la pizarra, proyecciones con ordenador o transparencias, simulaciones por ordenador, etc.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: 60%

    El examen tendr una parte de cuestiones terico-prcticas y otra parte de problemas (de nivel similar a los resueltos en clase). Para la realizacin de la parte de problemas se podr consultar un libro de teora de libre eleccin por parte del alumno. Mxima calificacin: 6.0

    Otras actividades de evaluacin Peso: 40% - Problemas y ejercicios entregados a lo largo del curso de forma individual o en grupo (20 %) - Realizacin de prcticas de laboratorio (20 %). Mxima calificacin: 4.0

    Calificacin final La calificacin final ser NFinal=0.6NExmen+0.4NOtrasActiv, donde NExmen y NOtrasActiv son (en una escala 0-10) las calificaciones obtenidas en los dos apartados.

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    46

    4.3. Asignaturas del Mdulo de Formacin Especializada.

    Materia: RADIOFSICA

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    47

    Ficha de la asignatura:

    Elementos de Anatoma y Fisiologa

    Cdigo 606790

    Materia: Radiofsica Mdulo: Formacin Especializada

    Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 1

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    37 8 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    M Dolores Comas Rengifo

    Julin Bustamante Garca

    Jos Ramn Saudo Tejero

    Francisco Jos Valderrama Canales

    T/P/S

    T/P/S

    T/P/S

    T/P/S

    FIS

    FIS

    AEH I

    AEH I

    [email protected]

    [email protected]

    [email protected]

    [email protected] *: T: teora, P: prcticas, S: seminarios, L: laboratorios Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios)

    Da Horas Aula Martes Jueves

    15:00-16:30 17:00-18:30

    Jos Acosta*

    Despacho de cada profesor de Martes a Jueves: 17:00-18:00 *: Aula Jos Acosta, situada en el Pabelln 4, planta baja de la Facultad de Medicina

    Objetivos de la asignatura El objetivo de la asignatura es ayudar al alumno a adquirir los conceptos fundamentales de la anatoma y funcionamiento normal del cuerpo humano y al aprendizaje de metodologas que permiten monitorizar algunas variables fisiolgicas.

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    48

    Breve descripcin de contenidos Anatoma del sistema msculo-esqueltico. Anatoma y Fisiologa de la sangre y aparato cardiovascular. Anatoma y Fisiologa del aparato respiratorio. Anatoma y Fisiologa del aparato genitourinario. Anatoma y Fisiologa del aparato digestivo. Anatoma y Fisiologa del sistema endocrino. Anatoma y Fisiologa del sistema nervioso y rganos de los sentidos.

    Conocimientos previos necesarios Conocimientos bsicos de biologa. Conocimientos bsicos de bioqumica.

    Programa de la asignatura

    Anatoma Humana General

    - Anatoma del sistema msculo-esqueltico

    - Anatoma de cabeza y cuello.

    - Anatoma del tronco.

    - Anatoma del miembro superior.

    - Anatoma del miembro inferior Fisiologa General

    - Concepto de homeostasis.

    - Compartimentos lquidos del organismo.

    - Membrana celular. Procesos de intercambio con el medio. Osmolaridad

    - Formas de comunicacin celular

    - Clulas endoteliales. Sistemas de intercambio con el medio externo. Sangre

    - Composicin. Hemostasia.

    - Inmunidad innata y adquirida. Sistema Cardiovascular

    - Anatoma funcional del aparato circulatorio.

    - Corazn y sistema circulatorio.

    - Capilares. Circulacin linftica. Sistema Digestivo

    - Anatoma funcional del aparato digestivo.

    - Motilidad. Secrecin. Digestin.

    - Absorcin de hidratos de carbono, protenas, grasas y agua.

    - Estructura y funcin heptica.

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    49

    - Metabolismo basal. Control de la ingesta. Sistema Respiratorio

    - Anatoma funcional del aparato respiratorio.

    - Concepto de respiracin. Ventilacin.

    - Difusin, transporte e intercambio de gases. Sistema Genitourinario

    - Anatoma funcional del aparato genitourinario

    - Estructura funcional. Filtracin y reabsorcin tubular.

    - Secrecin tubular. Concentracin y excrecin de la orina. Sistema Nervioso y rganos de los sentidos

    - Anatoma funcional del sistema nervioso.

    - Potencial de membrana. Potencial de accin. Sinapsis.

    - Sistema nervioso autnomo. Sistemas sensoriales. Sistemas motores.

    - Sentidos especiales. Sistema Endocrino

    - Anatoma funcional del sistema endocrino.

    - Concepto de hormona. Mecanismos de accin. Hipotlamo e hipfisis.

    - Hormona del crecimiento.

    - Hormonas tiroideas, paratiroideas y control de la calcemia.

    - El pncreas endocrino. Hormonas de la corteza suprarrenal.

    - Control hormonal de la reproduccin. Programa prctico. Prosecciones (piezas anatmicas previamente disecadas) y modelos anatmicos de los diferentes sistemas y aparatos del cuerpo humano

    Espirografa y espirometra. Electrocardiografa. Presin arterial. Mtodos de determinacin de la masa corporal.

    Bibliografa

    G. Pocok, C. Richards. Fisiologa humana. La base de la medicina. 2 edicin. Masson. Barcelona (2005). G.J. Tortora, B. Derrickson. Principios de Anatoma y Fisiologa. Ed.Panamericana (2006). Thibodeau, G.A. y Patton, K.T. Estructura y funcin del cuerpo humano. Elsevier. 13 Ed. (2008) S.E. Mulroney, A.K. Myers. Netter. Fundamentos de Fisiologa. Elsevier Masson (2011).

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    50

    Recursos en internet

    La asignatura est dada de alta en el Campus Virtual. Metodologa

    Se utilizarn clases tericas a lo largo de la semana. Se realizarn ejercicios sobre los contenidos de estas clases tericas y se discutirn casos que refuercen el tema estudiado. Las clases prcticas consistirn en el aprendizaje de metodologas no invasivas que permitan al alumno comprender la constitucin y funcionamiento normal del cuerpo humano. Dichas prcticas se realizarn, previa convocatoria, a lo largo del curso, y consistirn en una explicacion previa sobre el procedimiento o conocimientos a adquirir, seguida de una sesin prctica en la que alumno adquirir dicho conocimiento y/o destreza necesaria para la realizacin e interpretacin de los procedimientos.

    Evaluacin Realizacin de exmenes Peso: 70%

    Examen terico. Consistir en un examen de 80 preguntas test tipo V/F. Otras actividades de evaluacin Peso: 30%

    Se valoraran tanto la participacin activa en clase a travs de comentarios y preguntas, como el trabajo individual mediante la resolucin de problemas y preguntas en clase. Las prcticas sern evaluadas individualmente mediante la realizacin de una memoria o trabajo sobre cada prctica.

    Calificacin final EXAMEN TERICO: Ser el 70 % de la nota final. PARTICIPACIN ACTIVA: Representar el 10% de la nota final. RESOLUCIN DE PROBLEMAS: Representar el 10% de la nota final. PRCTICAS: Representar el 10% de la nota final.

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

    51

    Ficha de la asignatura: Fsica del Radiodiagnstico Cdigo 606791

    Materia: Radiofsica Mdulo: Formacin especializada

    Carcter: Optativo Curso: 1 Semestre: 2

    Crd. ECTS: 6

    Horas presenciales

    Teora, prcticas, seminarios Laboratorio

    35 10 Profesor T/P/S/L* Dpto. e-mail

    Alfonso Calzado Cantera Margarita Chevalier

    Eduardo Guibelalde del Castillo Jos Luis Contreras Gonzlez

    T/P/S T/P/S

    T/P/S/L T/P/S/L

    RMF RMF RMF

    FAMN

    [email protected] [email protected]

    [email protected] [email protected] *T: teora, P: prcticas, S: seminarios, L: laboratorios

    Horarios de clases Tutoras (lugar y horarios) Da Horas Aula

    Lunes Jueves

    15.00-16:30 Sem. Fsica

    Mdica*

    AC, Dpto. RMF, Fac. Medicina. L, J 14:00-15.00

    MCh, Dpto. RMF, F. Medicina. L, J 14:00-15.00

    EG, RMF, F. de Medicina L, J 14:00 - 15.00

    JLC, desp. 217. F. CC Fsicas M,V 15:00-16:30 * Seminario de Fsica Mdica, Departamento de Radiologa y Medicina Fsica, Pabelln 2, 4 Planta, Facultad de Medicina Objetivos de la asignatura

    Esta asignatura agrupa dos campos cruciales para el diagnstico mdico: los Rayos X y la Medicina Nuclear. Se pretende que el alumno: Posea una base slida en el campo de la utilizacin de Rayos X para el

    Radiodiagnstico y en las tcnicas de diagnstico utilizadas en Medicina Nuclear.

    Conozca las bases fsicas de cada tcnica, los equipos utilizados ms

    Master en Fsica Biomdica (curso 2013-14)

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

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    frecuentemente, las implicaciones de seguridad y la utilidad de cada modalidad en la prctica mdica.

    Breve descripcin de contenidos Produccin y propiedades de los rayos X. Calidad del haz de rayos X. Diagnstico por rayos X: Exmenes convencionales, Tomografa Computarizada, Mamografa, Intervencionismo. Tomosntesis. Radioistopos. Tcnicas de imagen en Medicina Nuclear: Gammagrafa, PET, Tomografa de fotn nico. Radiotrazadores. Periodo fsico y biolgico. Evaluacin de las dosis en los exmenes. Valores de referencia de las dosis.

    Conocimientos previos necesarios Fsica general a nivel universitario. Asignatura de Radiofsica. Conocimientos bsicos de programacin.

    Programa de la asignatura

    Bases del Radiodiagnstico. Produccin de rayos X. Propiedades de la imagen.

    Detectores en grafa y escopia. Sistemas analgicos y digitales. Intervencionismo.

    Tomografa computarizada. Adquisicin de datos, reconstruccin y visualizacin de la imagen. Tcnicas especiales.

    Tomosntesis. Adquisicin de datos, reconstruccin y visualizacin de la imagen. Tcnicas especiales

    Mamografa. Equipos. Calidad de la imagen. Dosimetra. Valores de referencia de dosis en diagnstico. Dosimetra de los pacientes y

    control de calidad. Bases de la Medicina Nuclear. Radioistopos, Estadstica Nuclear,

    detectores. Contadores y gamma cmaras. Contadores, gamma-cmaras. Control de

    calidad en gamma cmaras. SPET. Tomografa por emisin de positrones. Bases Fsicas. Tomgrafos. Prcticas de Laboratorio: - Reconstruccin de imagen en tomografa computarizada. Utilizacin del Software CTSim e Image J para el anlisis de las opciones de adquisicin y reconstruccin. Actividades en centros hospitalarios y de investigacin. Se visitarn diversos centros en donde se mostrarn las tcnicas de: - Registro y anlisis de imgenes mdicas. - Produccin de radioistopos - Calibracin de gamma cmaras

  • Mster en Fsica Biomdica 2013-2014 Elementos de Anatoma y Fisiologa

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    Bibliografa

    Bsica S. Cherry, J. Sorenson, M. Phelps. Physics in Nuclear Medicine. 3rd edition. Saunders, 2003. W.R. Hendee. Medical Imaging Physics. John Wiley, 2002. P. Sprawls. The Physical Principles of Medical Imaging. Medical Physics Pub Corp, 1995. Complementaria P. Suetens. Fundamentals of Medical Imaging, 2nd edition. Cambridge University Press, 2009.

    1. H.H. Barret and W. Swindell. Radiological Imaging: The Theory of Image Formation


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