Give den studerende et indblik i elektrofysiologiens, farmakokinetikkens og tracerkinetikkens anvendelsesmuligheder, med særlig fokus på matematisk modelopstilling, kvantitativ analyse og computer-simulering. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Viden (fakta, teori, metoder): Anvende, analysere og evaluere begreber, teorier, modeller og metoder beskrevet i Kursusindhold med fokus på elektrofysiologiens, farmakokinetikkens og tracerkinetikkens fysiologiske, farmaceutiske og teknologiske anvendelser.
• Viden (praksis): Evaluere anvendelsespotentialer for og principper bag elektrofysiologi, farmakokinetik og tracerkinetik og designe, teste og evaluere modeller her indenfor. Identificer og forklar praksisbetingede randbetingelser for anvendeligheden af teorier, modeller og metoder.
• Kritisk tænkning: Fortolke evidens præcist og objektivt, identificere relevante argumenter, analysere og evaluere alternative synspunkter, drage berettigede og logiske konklusioner, forklare og begrunde resultater og procedurer, begrunde beslutninger og fortolkninger og objektivt følge evidens og logisk ræsonnement.
• Systemtænkning: Analysere funktioner og formål med et system og dets indflydelse på det interne og eksterne miljø med brug af flere perspektiver. Identificere undersystemer og karakterisere deres funktioner, interaktioner, indbyrdes afhængighed og tidsmæssige dynamik.
• Prædiktiv tænkning: Gøre brug af et spektrum af relevante perspektiver til at designe scenarier til belysning af mekanismer og operationer i et komplekst system. Simulere sådanne scenarier for at afsløre styrker og svagheder i selve systemet og i interaktionen med andre systemer og med brugere af systemet.
• Kommunikation: Beherske det engelske sprog og kommunikationsværktøjer med stor sikkerhed i mundtlige fremlæggelser og skriftlige materialer, kan strukturere indhold i henhold til norm, gøre anvendelse af fortællestil i overensstemmelse med kontekst og standarder, redigere for fejl, logik, klarhed, uregelmæssig stil og kildeoplysninger og udføre en kontekstanalyse til bestemmelse af kommunikationens formål samt modtagerens kompetencer.
• Teamwork: Udføre og koordinere teamwork, udfærdige teamkontrakter og evaluere teamprocesser og teammedlemmers overholdelse af definerede normer.
• Færdigheder (analytisk): Forstå procedurers formål og kontekst, beslutte hvornår og hvilke regler, der skal anvendes, tilpasse metoder til matematisk modellering af elektrofysiologi, farmakokinetik og tracerkinetik på både dimensionel og dimensionsløs form.
• Færdigheder (realisering): Visualisere løsninger, planlægge simuleringsstudier for elektrofysiologi, farmakokinetik og tracerkinetik, samt selvstændigt lære at anvende avancerede værktøjer til simulering på en præcis og reproducerbar måde.
• Problemløsning (diagnose): For problemstillinger på et videregående niveau, diagnosticere problemstillinger formuleret med inkonsistent og upræcis information, inden for kendt problemsfære, definere målet og sortere mellem gyldige og ugyldige løsningsmetoder.
• Problemløsning (strategi): For problemstillinger på et videregående niveau, argumentere for en løsningsstrategi, opdele komplekse problemstillinger, vælge mellem gyldige løsningsmetoder og implementere en eller flere af disse med kendte værktøjer.
• Problemløsning (fortolkning): For problemstillinger på et videregående niveau, teste løsninger, analysere fejlkilder, fortolke konsekvensen af kompromiser, og fortolke løsningens betydning i problemsfæren.

Elektrofysiologi: Parallelkonduktansmodel, diffusion, elektromigration, Nernst ligning, Nernst-Planck ligningen for ionstrømme, Goldman's ligning, membranens hvilespænding, Hodgkin-Huxley's model for spændingsstyrede konduktanser og aktionspotentialer, kabelligningen, passiv og aktiv propagation, extracellulære potentialer, lead field teori, 12-lead EKG målinger. Numerisk løsning af ordinære differentialligninger ved hjælp af Simulink og partielle differentialligninger ved hjælp af finit differens approksimation, iterativ løsning af tre-diagonale ligningssystemer.

Farmakokinetik: Compartment modeller, masse- og molbalancer, masse- og molflux, flowhastighed for blandinger, interfacial transport, perfunderet compartment med enkelt indløb og enkelt udløb, konstant infusion, bolus injektion, diffusiv flux, faseligevægt, opløselighed, partitionskoefficient, permeabilitet, analytisk løsning af koblede og ukoblede differentialligninger, optimering af dosis.

Tracer kinetik: Konstant infusion, bolus injection, inlet mixing, volumenfordeling, transit tider, compartment modeller, multiple indikatorer. Estimering af perfusionsrate, compartment volumen og interface permeabilitet.

Værktøjer: Simulering af aktionspotentialer, farmakokinetik og tracerkinetik ved hjælp af Simulink. Løsning af partiel differentialligning med egen Matlab kode. Kurset giver forudsætningerne for kandidatkurset 22455 Videregående emner i fysiologisk og farmakologisk stoftransport. 29. april, 2021