450-4041/01 – Lékařské zobrazovací systémy 2 (LZS 2)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Martin Černý, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Martin Černý, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BRY0006 Ing. Iveta Bryjová
CER275 doc. Ing. Martin Černý, Ph.D.
VIL0070 Ing. Dominik Vilímek
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

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

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

Kombinovaná forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 21
                Písemná zkouška Písemka 10  6
                Semestrální projekt Semestrální projekt 30  15
        Zkouška Zkouška 60 (60) 31
                Písemná zkouška Písemná zkouška 40  21
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  5
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku