Lékařské zobrazovací systémy

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské techniky

Anotace:

Předmět se zabývá pokročilými zobrazovacími technikami, které se využívají zejména k diagnostickým účelům v klinické praxi. Důraz bude kladen na technický princip přístrojů, na možnosti a limitace jednotlivých modalit. Řešena bude i problematika rekonstrukce obrazu u tomografických zobrazovacích systémů.

Požadavky:

Požadavky na udělení zápočtu:

Povinná účast na cvičení, max. 1 neúčast omluvena. Student musí v daných termínech odevzdat zpracované zadané úlohy.

Hodnocení zkoušky:

Zkouška je realizována písemným testem a ústní zkouškou ve formě diskuse nad výsledky testu.

Bez získání zápočtu a zápisu zápočtu do KOSu není možné realizovat zkoušku. Hodnocení je realizováno podle ECTS stupnice na základě výsledků semestrálního a zkouškového testu.

Osnova přednášek:

1.Přehled a klasifikace zobrazovacích modalit v klinické praxi. Datové formáty pro zobrazovací modality

2.Základní metody zpracování obrazu

3.Teorie lineárních 2D systémů, 2D Fourierova transformace

4.Ultrazvukové zobrazovací systémy (UZ)

5.Dopplerovské zobrazovací systémy

6Výpočetní tomografie - CT

7.CT angiografie

8.Zobrazovací metody v nukleární medicíně

9.Rekonstrukční metody tomografického obrazu

10.Magnetická rezonance (MR) technický princip

11.Impulsové sekvence a protokoly pro MR

12.Snímání fyziologických veličin při vyšetření MR

13.Funkční vyšetření magnetickou rezonancí

14.3D zpracování dat z tomografických modalit

Osnova cvičení:

1. Jas a kontrast obrazu, převodní charakteristika obrazu, histogram a jeho ekvalizace

2. Práce s obrazem ve formátu DICOM

3. Zpracování UZ dat tvorba obrazu

4. Analýza UZ záznamu určení tepové frekvence

5. Práce s demonstračním CT systémem

6. Simulace v Matlabu - snímání dat při CT

7. Radonův prostor princip zpětné projekce

8. Filtrovaná zpětná projekce

9. Iterativní rekonstrukce

10. Princip magnetické rezonance

11. Vliv parametrů impulsové sekvence na MR zobrazení

12. K-prostor (naplnění a práce s daty)

13. Hodnocení kvality obrazu - odstup signál/šum

14. Ukázky metod pro 3D zpracování dat z uvedených modalit

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

1. PRINCE, Jerry L. a Jonathan M. LINKS. Medical imaging signals and systems. 2nd ed. Upper Saddle River: Pearson, c2015. ISBN 978-0-13-214518-3.

2.BUSHBERG, Jerrold T. The essential physics of medical imaging. Third edition. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins, 2012.

3.Webb's physics of medical imaging. 2nd ed. Editor M. A. FLOWER. Boca Raton: CRC, c2012. Series in medical physics and biomedical engineering. ISBN 978-0-7503-0573-0. (1st ed. is also available in library)

4.Questions and Answers in MRI [online]. AD Elster, ELSTER LLC, c2019. Poslední změna 2019 [cit. 2019-02-29]. URL: http://mriquestions.com/index.html

Doporučená literatura:

5.POWSNER, Rachel A., Matthew R. PALMER a Edward R. POWSNER. Essentials of nuclear medicine physics and instrumentation. 3rd ed. Chichester: Wiley-Blackwell, c2013. ISBN 978-0-470-90550-0. (previous eds. are also available in library)

Studijní pomůcka:

- Gerla, V., Hozman, J., Pop, M.: MIPS 2.0 - Microscopy Image Processing Software. Česká republika [online] https://www.instaluj.cz/mips 2000-2019. Poslední aktualizace: 26.5.2005. Citováno: 27.2.2019 (výukový software umožňující ilustraci dílčích výsledků při použití 2D Fourierovy transformace - na vytvoření se podílel i jeden z vyučujících předmětu)

Hozman, J., Roubík, K. Tomografické zobrazovací metody v lékařství - CT (česká verze). Výukový videoprogram (VHS, CDROM). Praha: AVTC ČVUT, 2002. Je k dispozici na https://download.cvut.cz/vyukova-videa-pro-fbmi/ (je vyžadována autorizace hlavním heslem ČVUT)

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

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