Кафедра медичної радіофізики

Кафедра забезпечує підготовку бакалаврів з прикладної фізики та магістрів з радіофізики та електроніки за спеціалізацією «медична радіофізика». Кафедра медичної радіофізики має ліцензію з підготовки магістрів за спеціальністю «медична фізика». В рамках цієї роботи суттєвим чином перероблено навчальний план кафедри з врахуванням особливостей цієї спеціальності, підготовлено програми нових спецкурсів. У відповідності до номенклатури ЮНЕСКО «Медична фізика (методи діагностики, фізіотерапії і патогенез)» позначається кодом 2406.06, як один з розділів біофізики (2406). 2003 р. на кафедрі велика увага приділяється розвитку сучасних методів комп’ютерного моделювання з використанням паралельних та розподілених обчислень (О. О. Судаков) і застосуванню цих методів до розв’язання складних задач молекулярної біології, вивчення механізмів функціонування нервової системи, дослідження взаємодії випромінювання з біологічними об’єктами тощо. Унікальний досвід в області паралельних та розподілених обчислень було використано при побудові обчислювальних кластерів та ГРІД-вузлів в багатьох наукових та освітніх установах України, а також при застосуванні цих систем в інших галузях науки. В рамках цього напрямку було створено програмні засоби для моделювання нелінійної динаміки великих біологічних мереж (нейросистеми, генетичні та білкові функціональні ланцюжки тощо). За допомогою цих засобів виявлено роль сили та топології зв’язків для синхронізації нейронів при захворюванні Паркінсона в рамках моделі Рубіна-Термана; знайдено симетричні стани з періодичною когерентністю-некогерентністю (chimera state) в двовимірній моделі Курамото. З 2011 р. при виконанні досліджень за програмою «Фізичні та інформаційні процеси у конденсованому середовищі та біологічних системах з великою кількістю зв’язків» проводиться розробка оптимізованих методів обробки сигналів ЕЕГ, що дозволяють виділяти кількісну діагностичну інформацію із отриманого сигналу сумарної електричної активності мозку, яка записана за допомогою електродів багатоканальної реєстрації наведених потенціалів. Розроблені алгоритми обробки ЕЕГ сигналів та отримані експериментальні оцінки розкладу сумарної електричної активності мозку пацієнтів є основою для побудови універсальної еталонної функції, порівняння з якою дозволить визначити стан здоров’я людини. Кафедра підтримує наукові зв’язки з провідними науковими установами України та світу, зокрема з Харківським університетом, Дніпропетровським університетом, університетами м. Гент (Бельгія), Мюнстер, Аахен, Франкфурт, Мюнхен (Німеччина), Ліон (Франція), Нормаль, Меріленд, Єль (США), медичним університетом м. Відень (Австрія), університет міста Пряшів (Словаччина), університет міста Парма (Італія). Нові наукові напрямки досліджень кафедри призвели до появи нових контактів із провідними дослідними центрами Європи: так, у 2005 р. доц. С. П. Радченко провів спільні дослідження моделювання взаємодії ультразвукових хвиль з м’якими біологічними тканинами з проф. Х. Кольманом у Центрі біомедичної техніки і фізики Медичного університету Відня (Австрія). О. О. Судаков відвідав Європейський центр ядерних досліджень «CERN» (Швейцарія) для участі в розробці GRID-системи обробки даних експерименту ALICE. Останні декілька років О. О. Судаков бере участь у проєктах з дослідження великих динамічних систем, у тому числі структур головного мозку, за допомогою паралельних обчислювальних систем спільно з Дослідницьким центром Юліх, (Julich), Німеччина (2008-2009 рр.); Інститутом WIAS м.Берлін, Німеччина, та університетом м. Потсдам, Німеччина (з 2011 р.). Для успішного виконання поставлених наукових задач і навчальних програм розпочато співробітництво з Науково-дослідним центром Samsung Electronics і фірмою Materialise Ukraine.