450-4041/01 – Lékařské zobrazovací systémy 2 (LZS 2)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Martin Černý, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Martin Černý, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Předmět se zaměřuje na seznámení s principy a technikami lékařských zobrazovacích systémů. Cílem je pochopení jejich principů, způsobů měření dvourozměrných obrazových dat.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Obsahem předmětu je vysvětlení struktury, principu a vlastností lékařských zobrazovacích systémů typu: RTG, UZV, CT, MR, PET, skiagrafické a skiaskopické
Povinná literatura:
Svatoš, J.: Zobrazovací systémy v lékařství. Skriptum ČVUT, 1998.
Drastich, A.: Netelevizní zobrazovací systémy. Skriptum FEI VUT v Brně, 2001.
Zuna, I., Poušek,L.: Úvod do zobrazovacích metod v lékařské diagnostice. Skriptum ČVUT, 2007
Rozman, J.: Ultrazvuková technika v lékařství. Skriptum. Brno, FE VUT 1979.
Rozman, J.: Lékařská přístrojová technika 3. Skriptum. Brno, FE VUT, 1992.
Doporučená literatura:
Hozman, J., Bernas, M., Klíma, M., Dvořák, P. Zpracování obrazové informace. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1996.
Drastich, A.: Zobrazovací systémy v lékařství,Ediční středisko VUT Brno. 1990
Cho, Z.H., Jones, J.P., Singh, M. Foundations of Medical Imaging. New York: John Wiley&Sons, Inc. 1993
Ed. S Webb The Physics of Medical Imaging. Bristol: Institute of Physics Publishing (IoP). 1988
Webb A., Introduction to Biomedical Imaging. IEEE press.2003
Sonka M., Fitzpatrick J. M., Handbook of Medical Imaging, vol.2. SPIE Press, 2000
Bronzino, J. D. The Biomedical Engineering Handbook. Boca Raton: CRC Press. 1995
Webb A., Introduction to Biomedical Imaging. IEEE press.2003
Webster, J.: Medical instrumentation: Aplication and Design, ISBN 0471153680, 1997
Carr, J., Brown, M.: Introducion to Biomedical Equipment Technofogy (4th edition), ISBN 0130104922, 2000
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu: student obdrží zápočet po dosažení min 20 bodů (max.40) Zpracování všech laboratorních úloh jeden test průběžné kontroly.
V kombinovaném studiu je pro udělení zápočtu jeden test průběžné kontroly a semestrální projekt
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
E-learning
Další požadavky na studenta
Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Náplň přednášek
Aplikace a význam zobrazovacích systémů a metod v lékařství. Základní dělení zobrazovacích metod z hlediska fyzikálního principu, a použití v diagnostice.
Základní princip dvourozměrného zobrazení, rozlišení, velikost obrazu, specifika lékařských zobrazovacích systémů a požadavky na ně. Trojrozměrná vizualizace biologických objektů - voxely.
Televizní snímací systémy Problematika snímání a vyhodnocování obrazů obecně, způsob pohledu a vnímání obrazu, světelné podmínky pro vnímání obrazu. Televizní snímací prvky: optické, obrazové snímače CCD. Termovizní snímací kamery, opticko-mechanický rozklad. Videoendoskopie.
Televizní zobrazovací systémy Displeje pro zobrazovací systémy - vakuové, LCD displeje, displeje s výboji v plynech, projektory televizního obrazu. Digitalizace obrazu, barevná televize.
Ultrazvuková technika. Fyzikální podstata ultrazvuku, Interakce ultrazvukového vlnění s živou tkání. Generování ultrazvukového vlnění, Ultrasonografie, měřicí princip ultrasonografického zobrazování.
Ultrasonografická zobrazení, Metody organizace měřicího cyklu. Realizace trojrozměrného zobrazování. Snímání rychlosti pohybu tkání ultrazvukovým svazkem pomocí Dopplerova jevu. Kontrastní vyšetření
Rentgenová technika, fyzikální principy, zdroje a detektory. Principy záznamu. Bezpečnostní rizika. Angiografie.
Počítačová tomografie, Principy, realizace, detektory, Vývojové generace. Účinky rentgenového záření v CT. Běžné dávky záření.
Infrazobrazovací systémy v lékařství. Termografie, princip, význam. Pyrovidikon. Fluorescenční zobrazovací metody
Magnetická rezonance, historie MRI, fyzkální princi, vlastnosti, magnetické systémy MRI, gradientní pole, VF signál, kódování objemového elementu, podstata Fourierovy rekonstrukční metody,aplikace. Základní uspořádání zařízení pro NMR.
Magnetická rezonance. Klinické metody zobrazení MR. Vlastnosti a konstrukce snímače a budiče. Bezpečnost.Funkční MRI, mapování mozkových aktivit
Radionuklidové zobrazovací techniky pozitronová emisní tomografie - PET a SPECT. Principy a metody získávání obrazu.
Zobrazovací systémy v nukleární medicíně. Gamazobrazovacích systémy.
Datové formáty dvourozměrných dat (DICOM), datové struktury, SOP třídy, prezentace obrazových dat na CRT, LCD monitorech a tisk, Služby DICOMu pro komunikaci po TCP/IP
Náplň laboratorních cvičení
Praktické cvičení při práci na zobrazovacích systémech v lékařství.
Praktické cvičení na ukázkách dvourozměrného zobrazení, rozlišení vertikální a horizontální, velikost obrazu. Trojrozměrná vizualizace biologických objektů - voxely.
Praktické cvičení na televizních snímacích systémech Problematika snímání a vyhodnocování obrazů obecně, způsob pohledu a vnímání obrazu, světelné podmínky pro vnímání obrazu. Televizní snímací prvky: optické, obrazové snímače CCD. Videoendoskopie.
Praktické cvičení s televizními zobrazovacími systémy. Displeje pro zobrazovací systémy - vakuové, LCD displeje, displeje s výboji v plynech, projektory televizního obrazu. Digitalizace obrazu, barevná televize.
Praktické cvičení na ultrazvuková technika a získání obrazu v prostředí MATLAB. Praktické ověření fyzikální podstaty ultrazvuku, Generování ultrazvukového vlnění,
Praktické cvičení na ultrasonografická zobrazení, Metody organizace měřicího cyklu. Snímání rychlosti pohybu tkání ultrazvukovým svazkem pomocí Dopplerova jevu.
Návštěva radiodiagnostického ústavu ve zdravotnickém pracovišti. Rentgenová technika, fyzikální principy, zdroje a detektory. Principy záznamu. Bezpečnostní rizika. Angiografie.
Návštěva a exkurse na počítačovém tomografu, Principy, realizace, detektory.
Praktické cvičení s infrazobrazovacími systémy v lékařství. Termografie.
Praktické předvedení systému na oddělení radiodiagnostiky magnetická rezonance, historie MRI, fyzkální princi, vlastnosti, magnetické systémy MRI, fantomy. Základní uspořádání zařízení pro NMR.
Předvedení činnosti magnetické rezonance. Klinické metody zobrazení MR. Vlastnosti a konstrukce snímače a budiče. Mapování mozkových aktivit.
Exkurse na pracoviště radionuklidových zobrazovacích technik - pozitronová emisní tomografie - PET a SPECT.
Exkurse na pracoviště a praktické předvedení zobrazovací systémy v nukleární medicíně. Gamazobrazovacích systémy.
Předvedení přenosu a zpracování DICOm protokolu v laboratorních podmínkách. Prezentace obrazových dat na CRT, LCD monitorech a tisk, Služby DICOMu pro komunikaci po TCP/IP.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky