Detail předmětu

Zobrazovací systémy v lékařství

FEKT-AZSLAk. rok: 2019/2020

Základy teorie procesu zobrazení a obecné kvantitativní hodnocení jeho kvality. Stěžejní fyzikální a technické aspekty konstrukce konkrétních zobrazovacích systémů s přímou a nepřímou syntézou obrazu a používaná hodnocení jejich základních vlastností.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Daniel Schwarz, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Umožní studentům získat přehled o současných fyzikálních a technických možnostech zobrazení vícerozměrných polí fyzikálních veličin. používaných v lékařské diagnostice a terapii.

Prerekvizity

Středoškolské znalosti fyziky, matematiky a fyziologie.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zkouška z předmětu bude probíhat distančně.

Osnovy výuky

Obecný proces zobrazení, principy konstrukce: rtg projekčních a rekonstrukčních zobrazovacích systémů (CT RTG), planárních, SPECT a PET gama-zobrazovacích systémů, zobrazovacích systémů magnetické rezonance (MRI) a ultrazvukových zobrazovacích systémů (UZV).
1. Úvod, signál, obrazový tok a jeho diskretizace, techniky sběru dat
2. Obecný zobrazovací proces a popis jeho kvality, základy číslicové zpracování obrazu
3. Konvenční projekční RTG ZS: signál, principy konstrukce, hodnocení vlastností
4. Digitální projekční RTG ZS: principy konstrukce, hodnocení vlastností
5. CT RTG ZS: principy konstrukce, princip rekonstrukce obrazu z projekcí
6. CT RTG ZS: hodnocení vlastností a trendy vývoje
7. MRI ZS: signál, jev magnetické rezonance, principy konstrukce
8. MRI ZS: princip rekonstrukce obrazu, hodnocení vlastností
9. Planární gamagrafe GAMA ZS: signál, principy konstrukce, syntéza obrazu, hodnocení vlastností
10. SPECT ZS: principy konstrukce, principy rekonstrukce, hodnocení vlastností
11. PET ZS: signál, principy konstrukce, hodnocení vlastností
12. UZV ZS: signál, principy konstrukce, syntéza obrazu, hodnocení vlastností
13. Jiné typy ZS používaných v lékařství (termovize, impedanční tomografie atd.)

Učební cíle

Seznámit studenty s fyzikálními a technickými principy konstrukce nejdůležitějších zobrazovacích modalit používaných v lékařství.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

- (CS)
Bushberg, J.T., Seibert, J. A., Leidhotl, E.M.jr., Boone J.M.: The Essential Physics of Medical Imaging, third edition. Wolters Kluwer - 2012. ISBN: 0781780578 (EN)
Drastich,A.: Netelevizní zobrazovací systémy. Skriptum FEI VUT v Brně, 2001 (CS)
Drastich,A.: Tomografické zobrazovací systémy. Skriptum FEKT VUT v Brně, 2004 (CS)
Zuna,I., Poušek,L.: Úvod do zobrazovacích metod v lékařské diagnostice.Skriptum ČVUT Praha, 2000 (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program BTBIO-A bakalářský

    obor A-BTB , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Mézl, Ph.D.
doc. Ing. Radovan Jiřík, Ph.D.

Osnova

1. Úvod, signál, obrazový tok a jeho diskretizace, techniky sběru dat
2. Obecný zobrazovací proces a popis jeho kvality, základy číslicové zpracování obrazu
3. Konvenční projekční RTG ZS: signál, principy konstrukce, hodnocení vlastností
4. Digitální projekční RTG ZS: principy konstrukce, hodnocení vlastností
5. CT RTG ZS: principy konstrukce, princip rekonstrukce obrazu z projekcí
6. CT RTG ZS: hodnocení vlastností a trendy vývoje
7. MRI ZS: signál, jev magnetické rezonance, principy konstrukce
8. MRI ZS: princip rekonstrukce obrazu, hodnocení vlastností
9. Planární gamagrafe: signál, principy konstrukce, syntéza obrazu, hodnocení vlastností
10. SPECT: principy konstrukce, principy rekonstrukce, hodnocení vlastností
11. PET: signál, principy konstrukce, hodnocení vlastností
12. UZV ZS: signál, principy konstrukce, syntéza obrazu, hodnocení vlastností
13. Jiné typy ZS používaných v lékařství (termovize, impedanční tomografie atd.)

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Daniel Schwarz, Ph.D.
Ing. Martin Mézl, Ph.D.
doc. Ing. Radovan Jiřík, Ph.D.

Osnova

1. Lidské oko jako zobrazovací systém, měření základních parametrů
2. Modelování metod prezentace obrazu a diskretizace obrazu
3. Modelování zkreslení vznikající v procesu zobrazení
4. Modelování základních metod číslicového zpracování obrazu
5. Modelování rekonstrukce obrazu z projekcí
6. Modelování jevu magnetické rezonance

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz