Zobrazování magnetickou rezonancí a impedanční tomografie

Garant předmětu:

Přednášející:

Tomáš Dřížďal, David Vrba

Cvičící:

Tomáš Dřížďal, Ondřej Fišer, David Vrba

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské techniky

Anotace:

Předmět se zabývá následujícími tématy - nukleární magnetická rezonance a elektrické impedanční tomografie, teoretické základy, principy zobrazovacích metod a jejich využití v klinické praxi s respektováním omezení daných technickými parametry.

Požadavky:

Požadavky na udělení zápočtu:

Dostatečná účast na cvičeních - povolena je jedna omluvená absence (potvrzení od lékaře) a úspěšné zvládnutí dvou testů, ve kterých budou otázky, na něž budou studenti odpovídat. Počet otázek je 5-15 (může být realizována kombinace otázek typu ABC, kde je pouze jedna odpověď správně a otevřených otázek). Některé otázky mohou, ale nemusejí mít větší váhu při hodnocení než ostatní, a to například ty, které zahrnují složitější početní úlohu či vyžadují komplexní přístup k řešení. Za jednotlivou otázku je možné získat buď plný počet bodů, nebo žádný bod. Částečné body či tzv. „půlbody“ se neudělují! Pro udělení zápočtu je nutné získat min. 50 % z možného maxima dosažitelných bodů za oba testy dohromady.

Osnova přednášek:

1. Obecný úvod - ukázky, obsah předmětu, cíle, matematické a fyzikální základy, základní pojmy z oblasti zobrazování pomocí MR, polarizace, excitace, precese a relaxace (matematický a fyzikální popis a význam),

2. Principy MR zobrazování, prostorové kódování, gradienty, rozlišení, kontrast, pulzní sekvence, výukové animace

3. MR HW a SW (film o výrobě MR systému)

4. Použití decibelů, náhradní s-parametry, možnosti měření přenosu výkonu, princip vektorového (síťového analyzátoru), zjednodušené blokové schéma RF vysílače a přijímače, příprava na cvičení, problematika cívek pro MR, fyzikální principy, druhy cívek, princip návrhu cívek, příprava na cvičení

5. Funkční zobrazování MR, hybridní zobrazovací systémy s MR, molekulární zobrazování na bázi MR, systémy pro preklinické zobrazování

6. Elektrická impedanční tomografie (EIT)

Osnova cvičení:

1. Základní výpočty v NMR. Numerická simulace procesu vzniku a rekonstrukce NMR obrazu.

2. Experimentální lab. úlohy s RF cívkami pro MRI.

3. Experimentální lab. úlohy s RF cívkami pro MRI.

4. Experimentální lab. úlohy s RF cívkami pro MRI.

5. Experimentální lab. úlohy s RF cívkami pro MRI.

6. Měření na EIT systému, zpracování dat měřených pomocí EIT.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Questions and answers in MRI [online]. Allen D. Elster, c1998-2019. Poslední změna 30. 01. 2019 [cit. 2019-04-30]. URL: http://mriquestions.com

[2] ANSORGE, Richard a Martin GRAVES. The physics and mathematics of MRI. San Rafael: Morgan & Claypool Publishers, [2016], ©2016. xx, 189 stran. IOP concise physics. ISBN 978-1-68174-004-1.

[3] STROMAN, Patrick W. Essentials of functional MRI. Boca Raton: Taylor & Francis, c2011. ISBN 978-1-4398-1878-7.

[4] Frerichs I, Amato MBP, van Kaam AH, et al. Chest electrical impedance tomography examination, data analysis, terminology, clinical use and recommendations: consensus statement of the TRanslational EIT developmeNt stuDy group. Thorax 2017; vol. 72: pp. 83-93. http://dx.doi.org/10.1136/thoraxjnl-2016-208357 [online]

Doporučená literatura:

[5] BUSHONG, Stewart C. a Geoffrey David CLARKE. Magnetic resonance imaging: physical and biological principles. Fourth editidion. St. Louis: Elsevier, [2015], ©2015. xii, 513 stran. ISBN 978-0-323-07354-7.

[6] BUSHBERG, Jerrold T., J. Anthony SEIBERT, Edwin M. LEIDHOLDT a John M. BOONE. The essential physics of medical imaging. Third edition. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins, 2012. ISBN 978-1-4511-1810-0.

[7] POLDRACK, Russell A. Handbook of functional MRI data analysis. New York: Cambridge University Press, 2011. ISBN 9781139127271.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost KL:B-124 Fišer O. Dřížďal T. 10:00–11:50 (přednášková par. 1) Kladno FBMI Laboratoř zpracování dat místnost KL:B-433 Vrba D. Dřížďal T. 10:00–11:50 (přednášková par. 1) Kladno FBMI Lab. KI a MZT
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Prospectus - magisterský (!)
• Navazující magisterský studijní program BME v aj (povinně volitelný předmět)