Obrazowanie medyczne 1101-687
Celem wykładu jest omówienie podstawowych zasad tworzenia obrazów w diagnostyce medycznej. Studenci będą mogli dowiedzieć się, jakie zjawiskach fizyczne, wykorzystywane są w procesie tworzenia tego obrazu oraz poznać matematyczne podstawy rekonstrukcji obrazów. Omówione zostaną również szczegóły techniczne wybranej aparatury stosowanej w obrazowaniu medycznym oraz ewentualne skutki uboczne związane z jej zastosowaniem.
Program wykładu.
1. Powtórzenie wiadomości z fizyki z zakresu fizyki promieniowania jonizującego oraz elementów fizyki kwantowej (rozpad alfa, beta, gamma, mechanizm powstawania promieniowania X, oddziaływanie promieniowania jonizującego z materia, w tym m.in. efekt fotoelektryczny, zjawisko Comptona, zjawisko kreacji i anihilacji par, rozpraszanie Rayleigha, rozpraszanie Thompsona, detektory promieniowania).
2. Cel obrazowania medycznego, rozróżnienie pomiędzy obrazowaniem planarnym a tomograficznym.
3. Scyntygrafia oraz Klasyczna Diagnostyka Rentgenowska.
4. Podstawy matematyczne Tomografii Komputerowej. Transformata Radona.
5. Tomografia Promieniowania X.
6. Tomografia Magnetycznego Rezonansu Jądrowego.
7. Tomografia Emisyjna Pojedynczego Fotonu oraz Pozytonowa Tomografia Emisyjna.
8. Podstawy Fizyczne Ultrasonografii i Obrazowania Ultrasonograficznego.
9. Metody optyczne stosowane w diagnostyce medycznej.
Program Ćwiczeń.
1. Powtórzenie podstawowych wiadomości dotyczących transformaty Fouriera oraz operacji splotu.
2. Zapoznanie się z własnościami Transformaty Radona. Wykorzystanie Transformaty Radona w grafice komputerowej oraz w rekonstrukcji obrazów.
3. Omówienie przykładowych algorytmów rekonstrukcji obrazu. Zaprogramowanie wybranego algorytmu w dowolnym języku programowania.
4. Ćwiczenia rachunkowe dotyczące zjawisk fizycznych, które wykorzystywane są w obrazowaniu medycznym.
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
Po ukończeniu przedmiotu student:
WIEDZA
1. Zna zastosowanie fizyki w obrazowaniu medycznym.
2. Zna podstawowe metody matematyczne, umożliwiające tworzenie obrazu diagnostycznego.
3. Zna podstawową budowę oraz parametry urządzeń diagnostycznych takich jak Aparat Rentgenowski, Rentgenowski Tomograf Komputerowy, Magnetyczny Rezonans Jądrowy, PET, SPECT, Ultrasonograf.
UMIEJĘTNOŚCI
1. Umie opisać skutki uboczne związane z zastosowaniem nowoczesnych metod obrazowania medycznego.
PODSTAWY.
1. Ocenia znaczenie fizyki w nowoczesnym obrazowaniu medycznym.
Kryteria oceniania
Egzamin końcowy jest egzaminem ustnym. Lista pytań, które będą obowiązywać na egzaminie zostanie przedłożona słuchaczom na ostatnich zajęciach przed sesją. Do egzaminu ustnego dopuszczone są osoby, które chodziły na zajęcia (obecność jest obowiązkowa, możliwe są trzy nieusprawiedliwione obecności).
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
1. L. Chmielewski, J. L. Kulikowski, A. Nowakowski, Obrazowanie biomedyczne, Tom 8, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit. Jest to ósma pozycja wchodząca w skład 9-tomowej monografii Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 pod redakcją Macieja Nałecza.
2. Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Z. Hrynkiewicza i Eugeniusza Rokity, Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii. Wydawnictwo Naukowe PWN
Przed wykładem warto powtórzyć materiał z zakresu fizyki promieniowania jonizującego i elementów mechaniki kwantowej. Sugerowane w tym celu podręczniki to:
1. Ewa Skrzypczak, Zygmunt Szefliński. Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych. Wydawnictwo Naukowe PWN
2. Hermann Haken, Hans Christoph Wolf, Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej. Wydawnictwo Naukowe PWN.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: