Radiologická fyzika-rentgenová diagnostika

Přednášející:

Leoš Novák (gar.)

Cvičící:

Leoš Novák (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření

Anotace:

Předmět se zabývá fyzikálními a fyzikálně-technickými aspekty rentgenové diagnostiky, je vysvětlena funkce rentgenového zařízení, vznik rentgenového obrazu, učiněn přehled jednotlivých zobrazovacích metod a jsou diskutovány problémy radiační ochrany a dozimetrie v rentgenové diagnostice.

Požadavky:

Absolvování předmětů „Základy dozimetrie“ (16ZDOZ), „Jaderná a radiační fyzika 1 a 2“ (16JRF12), „Detektory ionizujícího záření“ (16DETE) a „Rovnice matematické fyziky“ (01RMF)

Osnova přednášek:

1. KONSTRUKCE RENTGENOVÉHO ZAŘÍZENÍ: historie rentgenové diagnostiky, rentgenka - části a funkce.

2. VZNIK RENTGENOVÉHO ZÁŘENÍ: spektrum rentgenky, metody určení spekter, parametry charakterizující spektrum, vliv parametrů na tvar spektra, kvalitativní rozdíly spekter pro různé zobrazovací metody.

3. INTERAKČNÍ PROCESY V TKÁNI, VZNIK RTG OBRAZU: kontrastní látky, rozptýlené záření.

4. RECEPTORY RENTGENOVÉHO OBRAZU: radiografický film, zesilující fólie, kazety, obrazové zesilovače.

5. KVALITA OBRAZU: šum, kontrast, rozlišení, vztahy mezi parametry popisujícími kvalitu obrazu, ROC analýza, zpracování obrazu.

6. ZOBRAZOVACÍ METODY: skiagrafie, mamografie, zubní, tomografie, angiografie, skiaskopie, zobrazovací proces - vyvolávání, senzitometrie, optimalizace.

7. DIGITÁLNÍ ZOBRAZOVACÍ METODY: paměťové folie (computed radiography), CCD, flat panel detektory, digitální mamografie, digitální skiaskopie, zubní radioviziografie, DSA, vznik digitálního obrazu.

8. VÝPOČETNÍ TOMOGRAFIE (CT): historie CT, detektory pro CT, rekonstrukční algoritmy-algebraická metoda, iterační metoda, prostá a filtrovaná zpětná projekce, sinogram, Radonova a Fourierova transformace-použití.

9. VÝPOČETNÍ TOMOGRAFIE (CT): CT číslo, metody odhadu radiační zátěže při CT, artefakty CT obrazu, praktická demonstrace-klinické příklady.

10. ŘÍZENÍ JAKOSTI (QC): legislativní požadavky, praktická realizace - kontrola parametrů rentgenového zařízení a zobrazovacího procesu, optimalizace.

11. RADIAČNÍ OCHRANA V RTG. DIAGNOSTICE: radiační ochrana pacienta - zdůvodnění, optimalizace, DRÚ, standardy vyšetření, veličiny používané pro dozimetrii pacientů, technické prostředky ke snížení dávky při vyšetření.

12. LEGISLATIVA: Směrnice Rady 97/43 Euratom, „Atomový zákon“.

Osnova cvičení:

1. Zobrazovací proces - vyvolávání, senzitometrie, optimalizace

2. Zpracování digitálního obrazu.

3. Rekonstrukční algoritmy-algebraická metoda, iterační metoda, prostá a filtrovaná zpětná projekce, sinogram, Radonova a Fourierova transformace-použití.

4. Artefakty CT obrazu, praktická demonstrace-klinické příklady, cvičení na výukovém softwaru

5. Standardy vyšetření, veličiny používané pro dozimetrii pacientů, jejich vzájemné vztahy, měření a výpočty, radiační ochrana a zátěž personálu a veřejnosti.

Cíle studia:

Znalosti:

Znalosti o fyzikálních a fyzikálně-technických aspektech rentgenové diagnostiky.

Schopnosti:

Použití znalostí rentgenové diagnostiky k řešení praktických vyšetření a vyhodnocení rentgenových snímků.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] J.T. Bushberg, The Essential Physics of Medical Imaging, LWW, 2002

[2] T.L. Fauber, Radiographic Imaging and Exposure, Mosby, 2000

[3] Ch. Gunn, Radiographic Imaging A Practical Approach, Church. Living., 2002

Doporučená literatura:

[4] Natterer, The Mathematics of Computerized Tomography, SIAM, 2001

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: