Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021

Biomedical Engineering Master Information
Vertiefungsfächer
Medical Physics
Weitere Wahlfächer
Diese Fächer können für die Vertiefung in Medical Physics geeignet sein. Bitte konsultieren Sie Ihren Track Adviser.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
252-0840-02LAnwendungsnahes Programmieren mit Python Information W2 KP2GL. E. Fässler, M. Dahinden
KurzbeschreibungDiese Lehrveranstaltung vermittelt wichtige Basiskonzepte zur Bearbeitung interdisziplinärer Programmierprojekte. Als Programmiersprache kommt Python und Matlab zum Einsatz.
LernzielDie Studierenden sind in der Lage

- selbstständig Aufgabenstellungen als Programm zu codieren, Programme zu testen und Fehler zu beheben.
- bestehenden Programmcode zu verstehen, zu hinterfragen und zu verbessern.
- Modelle aus den Naturwissenschaften als Simulation umzusetzen.
InhaltIn der Vorlesung werden folgende Basis-Konzepte behandelt:

1. Variablen und Datentypen
2. Kontrollstrukturen und Logik
3. Arrays, Such- und Sortieralgorithmen, Simulationen
4. Funktionen, Module, Animationen
5. Matrizen, Monte-Carlo-Simulation
6. Klassen und Objekte

Im praktischen Teil der Lehrveranstaltung werden selbstständig kleine Programmierprojekte mit naturwissenschaftlichem Kontext bearbeitet. Als Vorbereitung werden elektronische Tutorials bereitgestellt.
LiteraturL. Fässler, M. Dahinden, D. Komm, and D. Sichau: Einführung in die Programmierung mit Python und Matlab. Begleitunterlagen zum Onlinekurs und zur Vorlesung, 2016. ISBN: 978-3741250842.
Voraussetzungen / BesonderesFür diese Lehrveranstaltung werden keine Vorkenntnisse vorausgesetzt. Sie basiert auf anwendungsorientiertem Lernen. Den grössten Teil der Arbeit verbringen die Studierenden damit, Programmierprojekte mit naturwissenschaftlichen Daten zu bearbeiten und die Resultate mit Assistierenden zu diskutieren. Für die Aneignung der Programmier-Grundlagen stehen elektronische Tutorials zur Verfügung.
252-5704-00LAdvanced Methods in Computer Graphics Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 24.

The deadline for deregistering expires at the end of the second week of the semester. Students who are still registered after that date, but do not attend the seminar, will officially fail the seminar.
W2 KP2SM. Gross, O. Sorkine Hornung
KurzbeschreibungThis seminar covers advanced topics in computer graphics with a focus on the latest research results. Topics include modeling, rendering, visualization,
animation, physical simulation, computational photography, and others.
LernzielThe goal is to obtain an in-depth understanding of actual problems and
research topics in the field of computer graphics as well as improve
presentation and critical analysis skills.
151-0306-00LVisualization, Simulation and Interaction - Virtual Reality I Information W4 KP4GA. Kunz
KurzbeschreibungTechnologie der virtuellen Realität. Menschliche Faktoren, Erzeugung virtueller Welten, Beleuchtungsmodelle, Display- und Beschallungssysteme, Tracking, haptische/taktile Interaktion, Motion Platforms, virtuelle Prototypen, Datenaustausch, VR-Komplettsysteme, Augmented Reality; Kollaborationssysteme; VR und Design; Umsetzung der VR in der Industrie; Human COmputer Interfaces (HCI).
LernzielDie Studierenden erhalten einen Überblick über die virtuelle Realität, sowohl aus technischer als auch aus informationstechnologischer Sicht. Sie lernen unterschiedliche Software- und Hardwareelemente kennen sowie deren Einsatzmöglichkeiten im Geschäftsprozess. Die Studierenden entwickeln eine Kenntnis darüber, wo sich heute die virtuelle Realität nutzbringend einsetzen lässt und wo noch weiterer Forschungsbedarf besteht. Anhand konkreter Programme und Systeme erfahren die Teilnehmer den Umgang mit den erlernten neuen Technologien.
Studierende sind in der Lage:
• gängige VR-Technologien zu evaluieren und die geeignetste für eine gegebene Aufgabe auszuwählen bezüglich der folgenden Gesichtspunkte:
o Visualisierungsmöglichkeiten: Monitore, Projektionssysteme, Datenbrillen
o Positionserfassungssystemen (optisch/elektromagnetisch/mechanisch)
o Interaktionstechnologien: Datenhandschuhe, Möglichkeit des echten Laufens/Erfassung der Augenbewegung/manuelle Interaktion, usw.
• eine VR-Anwendung selbstständig zu entwickeln,
• die VR-Technologie auf industrielle Anforderungen anzuwenden,
• das erlernte Wissen in einer praktischen Anwendung zu vertiefen.
• grundlegende Unterschiede in Anwendung digitaler Welten zu vergleichen (VR/AR/MR/XR)
InhaltDiese Vorlesung gibt eine Einführung in die Technologie der virtuellen Realität als neues Tool zur Bewältigung komplexer Geschäftsprozesse. Es sind die folgenden Themen vorgesehen: Einführung und Geschichte der VR; Eingliederung der VR in die Produktentwicklung; Nutzen von VR für die Industrie; menschliche Faktoren als Grundlage der virtuellen Realität; Einführung in die Erzeugung (Modellierung) virtueller Welten; Beleuchtungsmodelle; Kollisionserkennung; Displaysysteme; Projektionssysteme; Beschallungssysteme; Trackingssysteme; Interaktionsgeräte für die virtuelle Umgebung; haptische und taktile Interaktion; Motion Platforms; Datenhandschuh; physikalisch basierte Simulation; virtuelle Prototypen; Datenaustausch und Datenkommunikation; VR-Komplettsysteme; Augmented Reality; Kollaborationssysteme; VR zur Unterstützung von Designaufgaben; Umsetzung der VR in der Industrie; Ausblick in die laufende Forschung im Bereich VR.

Lehrmodule:
- Geschichte der VR und Definition der wichtigsten Begriffe
- Einordnung der VR in Geschäftsprozesse
- Die Erzeugung virtueller Welten
- Geräte und Technologien für die immersive virtuelle Realität
- Anwendungen der VR in unterschiedlichsten Gebieten
SkriptDie Durchführung der Lehrveranstaltung erfolgt gemischt mit Vorlesungs- und Übungsanteilen.
Die Vorlesung kann auf Wunsch in Englisch erfolgen. Das Skript ist ebenfalls in Englisch verfügbar.
Skript, Handout; Kosten SFr.30.-
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
keine
Vorlesung geeignet für D-MAVT, D-ITET, D-MTEC und D-INF

Testat/ Kredit-Bedingungen/ Prüfung:
– Teilnahme an Vorlesung und Kolloquien
– Erfolgreiche Durchführung von Übungen in Teams
– Mündliche Einzelprüfung 30 Minuten
376-1614-00LPrinciples in Tissue EngineeringW3 KP2VK. Maniura, M. Rottmar, M. Zenobi-Wong
KurzbeschreibungFundamentals in blood coagulation; thrombosis, blood rheology, immune system, inflammation, foreign body reaction on the molecular level and the entire body are discussed. Applications of biomaterials for tissue engineering in different tissues are introduced. Fundamentals in medical implantology, in situ drug release, cell transplantation and stem cell biology are discussed.
LernzielUnderstanding of molecular aspects for the application of biodegradable and biocompatible Materials. Fundamentals of tissue reactions (eg. immune responses) against implants and possible clinical consequences will be discussed.
InhaltThis class continues with applications of biomaterials and devices introduced in Biocompatible Materials I. Fundamentals in blood coagulation; thrombosis, blood rheology; immune system, inflammation, foreign body reaction on the level of the entire body and on the molecular level are introduced. Applications of biomaterials for tissue engineering in the vascular system, skeletal muscle, heart muscle, tendons and ligaments, bone, teeth, nerve and brain, and drug delivery systems are introduced. Fundamentals in medical implantology, in situ drug release, cell transplantation and stem cell biology are discussed.
SkriptHandouts provided during the classes and references therin.
LiteraturThe molecular Biology of the Cell, Alberts et al., 5th Edition, 2009.
Principles in Tissue Engineering, Langer et al., 2nd Edition, 2002
376-1792-00LIntroductory Course in Neuroscience II (University of Zurich)
Der Kurs muss direkt an der UZH belegt werden.
UZH Modulkürzel: SPV0Y020

Beachten Sie die Einschreibungstermine an der UZH: Link
W2 KP2VUni-Dozierende
KurzbeschreibungThis course discusses behavioral aspects in neuroscience. Modern brain imaging methods are described. Clinical issues including diseases of the nervous system are studied. Sleep research and neuroimmunology are discussed. Finally, the course deals with the basic concepts in psychiatry.
Lernziel
Voraussetzungen / BesonderesFür Doktorierende des Zentrums für Neurowissenschaften Zürich.
376-1984-00LLasers in Medicine
Findet dieses Semester nicht statt.
W3 KP3G
KurzbeschreibungFragen wie "Was ist ein Laser, wie funktioniert er und was macht ihn so interessant für die Medizin?", aber auch "Wie breitet sich Licht im Gewebe aus und welche Wechselwirkungen treten dabei auf?" sollen beantwortet werden. Speziell wird auf therapeutische, diagnostische und bildgebende Anwendungen anhand von ausgewählten Beispielen eingegangen.
LernzielSie wissen wie ein Laser funktioniert und wie er aufgebaut ist und verstehen die physikalischen Prinzipien eines Lasers. Sie kennen die Eigenschaften von Laserlicht und wie diese für medizinische Zwecke eingesetzt werden können. Sie können unterschiedlichen Laser-Gewebe-Wechselwirkungen erklären und wissen welche Parameter diese beeinflussen. Sie können erklären, was Auflösung, Kontrast und Vergrösserung bedeutet. Sie sind in der Lage eine Laserschutzbrille für Ihr Lasersystem zu bestellen. Sie sind in der Lage für eine gezielte klinische Anwendung die richtigen Laserparameter zu bestimmen.
InhaltDie Anwendung des Lasers in der Medizin gewinnt zunehmend dort an Bedeutung, wo seine speziellen Eigenschaften gezielt zur berührungslosen, selektiven und spezifischen Wirkung auf Weich- und Hartgewebe für minimal invasive Therapieformen oder zur Eröffnung neuer therapeutischer und diagnostischer Methoden eingesetzt werden können. Grundlegende Arbeiten zum Verständnis der Lichtausbreitung im Gewebe (Absorptions-, Reflexions- und Transmissionsvermögen) und die unterschiedlichen Formen der Wechselwirkung (photochemische, thermische, ablative und optomechanische Wirkung) werden eingehend behandelt. Speziell wird auf den Einfluss der Wellenlänge und der Bestrahlungszeit auf den Wechselwirkungsmechanismus eingegangen. Die unterschiedlichen medizinisch genutzten Lasertypen und Strahlführungssysteme werden hinsichtlich ihres Einsatzes im Bereich der Medizin anhand ausgesuchter Anwendungsbeispiele diskutiert. Neben den therapeutischen Wirkungen wird auf den Einsatz des Lasers in der medizinischen Diagnostik (z.B. Tumor-Fluoreszenzdiagnostik, Bildgebung) eingegangen. Die beim Einsatz des Lasers in der Medizin erforderlichen Schutzmassnahmen werden diskutiert.
Skriptwird im Internet bereitgestellt (ILIAS)
Literatur- M. Born, E. Wolf, "Principles of Optics", Pergamon Press
- B.E.A. Saleh, M.C. Teich, "Fundamentals of Photonics", John Wiley and Sons, Inc.
- A.E. Siegman, "Lasers", University Science Books
- O. Svelto, "Principles of Lasers", Plenum Press
- J. Eichler, T. Seiler, "Lasertechnik in der Medizin", Springer Verlag
- M.H. Niemz, "Laser-Tissue Interaction", Springer Verlag
- A.J. Welch, M.J.C. van Gemert, "Optical-thermal response of laser-irradiated
tissue", Plenum Press
402-0719-MSLParticle Physics at PSI (Paul Scherrer Institute) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Findet dieses Semester nicht statt.
W8 KP15PA. Soter
KurzbeschreibungDuring semester breaks in Summer 6-12 students stay for 3 weeks at PSI and participate in a hands-on course on experimental particle physics. A small real experiment is performed in common, including apparatus design, construction, running and data analysis. The course includes some lectures, but the focus lies on the practical aspects of experimenting.
LernzielStudents learn all the different steps it takes to perform a complete particle physics experiment in a small team. They acquire skills to do this themselves in the team, including design, construction, data taking and data analysis.
402-0787-00LTherapeutic Applications of Particle Physics: Principles and Practice of Particle TherapyW6 KP2V + 1UA. J. Lomax
KurzbeschreibungPhysics and medical physics aspects of particle physics
Subjects: Physics interactions and beam characteristics; medical accelerators; beam delivery; pencil beam scanning; dosimetry and QA; treatment planning; precision and uncertainties; in-vivo dose verification; proton therapy biology.
LernzielThe lecture series is focused on the physics and medical physics aspects of particle therapy. The radiotherapy of tumours using particles (particularly protons) is a rapidly expanding discipline, with many new proton and particle therapy facilities currently being planned and built throughout Europe. In this lecture series, we study in detail the physics background to particle therapy, starting from the fundamental physics interactions of particles with tissue, through to treatment delivery, treatment planning and in-vivo dose verification. The course is aimed at students with a good physics background and an interest in the application of physics to medicine.
Voraussetzungen / BesonderesThe former title of this course was "Medical Imaging and Therapeutic Applications of Particle Physics".
402-0812-00LComputational Statistical Physics Information W8 KP2V + 2UM. Krstic Marinkovic
KurzbeschreibungSimulationsmethoden in der statistischen Physik. Klassische Monte-Carlo-Simulationen: finite-size scaling, Clusteralgorithmen, Histogramm-Methoden, Renormierungsgruppe. Anwendung auf Boltzmann-Maschinen. Simulation von Nichtgleichgewichtssystemen.

Molekulardynamik-Simulationen: langreichweitige Wechselwirkungen, Ewald-Summation, diskrete Elemente, Parallelisierung.
LernzielDie Vorlesung ist eine Vertiefung von Simulationsmethoden in der statistischen Physik, und daher ideal als Fortführung der Veranstaltung "Introduction to Computational Physics" des Herbstsemesters. Im ersten Teil lernen Studenten die folgenden Methoden anzuwenden: Klassische Monte-Carlo-Simulationen, finite-size scaling, Clusteralgorithmen, Histogramm-Methoden, Renormierungsgruppe. Ausserdem lernen Studenten die Anwendung der Methoden aus der Statistischen Physik auf Boltzmann-Maschinen kennen und lernen wie Nichtgleichgewichtssysteme simuliert werden.

Im zweiten Teil wenden die Studenten Methoden zur Simulation von Molekulardynamiken an. Das beinhaltet unter anderem auch langreichweitige Wechselwirkungen, Ewald-Summation und diskrete Elemente.
InhaltSimulationsmethoden in der statistischen Physik. Klassische Monte-Carlo-Simulationen: finite-size scaling, Clusteralgorithmen, Histogramm-Methoden, Renormierungsgruppe. Anwendung auf Boltzmann-Maschinen. Simulation von Nichtgleichgewichtssystemen. Molekulardynamik-Simulationen: langreichweitige Wechselwirkungen, Ewald-Summation, diskrete Elemente, Parallelisierung.
SkriptSkript und Folien sind online verfügbar und werden bei Bedarf verteilt.
LiteraturLiteraturempfehlungen und Referenzen sind im Skript enthalten.
Voraussetzungen / BesonderesGrundlagenwissen in der Statistischen Physik, Klassischen Mechanik und im Bereich der Rechnergestützten Methoden ist empfohlen.
465-0958-00LAudiological AcousticsW1 KP1VF. Pfiffner
KurzbeschreibungAfter introducing acoustic objects of the physical world the detection, analysis and perception of these signals in the peripheral and central auditory system is described. Emphasis is put on understanding the processing mechanisms in the human auditory system in the aim of restoring impaired auditory function with medical technology.
LernzielThe understanding of the human hearing organ, the processing of complex acoustic signals and hearing rehabilitation possibilities with medical devices (hearing aid and implantable hearing aid systems).
InhaltPhysiology and anatomy of the human organ of hearing, fundamentals of acoustics, audiological (Hearing) diagnostic procedures with acoustics, psychoacoustics and electrophysiology methods
hearing losses and hearing rehabilitation
LiteraturATCHERSON, Samuel R.; STOODY, Tina M. (Hg.). Auditory electrophysiology: a clinical guide. Thieme, 2012.
ROESER, Ross J., et al. Audiology-Diagnosis. New York: Thieme, 2007, 2007.
KOMPIS, Martin. Audiologie. Huber, 2009.
KATZ, Jack; Handbook of clinical audiology, 2002.
465-0952-00LBiomedical PhotonicsW3 KP2VM. Frenz
KurzbeschreibungThe lecture introduces the principles of light generation, light propagation in tissue and detection of light and its therapeutic and diagnostic application in medicine.
LernzielThe students are expected to aquire a basic understanding of the fundamental physical principles within biomedical photonics. In particular, they will develop a broad skill set for research in fundamentals of light-tissue interaction, technologies such as microscopy, lasers and fiber optics and issues related to light applications in therapeutics and diagnostics in medicine.
InhaltOptics always was strongly connected to the observation and interpretation of physiological phenomenon. The basic knowledge of optics for example was initially gained by studying the function of the human eye. Nowadays, biomedical optics is an independent research field that is no longer restricted to the observation of physiological processes but studies diagnostic and therapeutic problems in medicine. A basic prerequisite for applying optical techniques in medicine is the understanding of the physical properties of light, the light propagation in and its interaction with tissue. The lecture gives inside into the generation, propagation and detection of light, its propagation in tissue and into selected optical applications in medicine. Various optical imaging techniques (optical coherence tomography or optoacoustics) as well as therapeutic laser applications (refractive surgery, photodynamic therapy or nanosurgery) will be discussed.
Skriptwill be provided via Internet (Ilias)
Literatur- M. Born, E. Wolf, "Principles of Optics", Pergamon Press
- B.E.A. Saleh, M.C. Teich, "Fundamentals of Photonics", John Wiley and Sons, Inc.
- O. Svelto, "Principles of Lasers", Plenum Press
- J. Eichler, T. Seiler, "Lasertechnik in der Medizin", Springer Verlag
- M.H. Niemz, "Laser-Tissue Interaction", Springer Verlag
- A.J. Welch, M.J.C. van Gemert, "Optical-thermal response of laser-irradiated tissue", Plenum Press
Voraussetzungen / BesonderesLanguage of instruction: English
This is the same course unit (465-0952-00L) with former course title "Medical Optics".
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