Detail předmětu

Zobrazovací systémy v lékařství

FEKT-BPC-ZSLAk. rok: 2020/2021

Obsahem tohoto kurzu je studium zobrazovacích systémů, které se používají v lékařství. V úvodu jsou definovány základní pojmy z teorie procesu zobrazení a hodnocení kvality procesu zobrazení. Jednotlivé zobrazovací systémy jsou popsány s ohledem na popis fyzikálních principů činnosti, konstrukčních aspektů zařízení a jejich klinického využití. Předmět pokrývá široké spektrum zobrazovacích systémů, které se využívají v klinické praxi.

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu by student měl být schopen popsat všechny klinicky používané zobrazovací systémy. U jednotlivých zobrazovacích systémů zná fyzikální principy činnosti, konstrukční aspekty a jejich klinické využití.

Prerekvizity

Středoškolské znalosti matematiky, fyziky a biologie. Znalosti z kurzu Číslicové zpracování signálů a obrazů (BPC-ZSO). Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

Drastich,A.: Netelevizní zobrazovací systémy. Skriptum FEI VUT v Brně, 2001 (CS)
Drastich,A.: Tomografické zobrazovací systémy. Skriptum FEKT VUT v Brně, 2004 (CS)
Zuna,I., Poušek,L.: Úvod do zobrazovacích metod v lékařské diagnostice.Skriptum ČVUT Praha, 2000 (CS)
Zang-Hee, Cho., Jones, Joi,P., Singh Manbir.: Foundations of Medical Imaging. Wiley, 1993 (EN)
Hendee, W, R., Ritenour, E,R.: Medical Imaging Physics, Wiley-Liss, 2002 (EN)
Bushberg, J.T., Seibert, J. A., Leidhotl, E.M.jr., Boone J.M.: The Essential Physics of Medical Imaging, third edition. Wolters Kluwer - 2012. ISBN: 0781780578 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle) nebo podporu MS Teams.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Historie zobrazovacích systémů (ZS) a jejich vývoj. Základní pojmy z teorie zobrazení, 2D systémy, hodnocení procesu zobrazení z pohledu kvalitativních a kvantitativních parametrů.
2. Fyzikální principy potřebné pro studium jednotlivých zobrazovacích systémů.
3. Klasické rentgenové (RTG) systémy - princip činnosti rentgenky, detekce signálového toku, konstrukční aspekty, hodnocení vlastností obrazu.
4. RTG skiaskopie, mamografie a další metody využívající RTG záření.
5. Výpočetní tomografie (CT) - úvod do problematiky, rekonstrukce obrazu z projekcí, historický vývoj CT systémů.
6. CT systémy - konstrukční aspekty zdroje a detektorů, helikální CT, vícevrstvé CT, dual-energy CT.
7. Zobrazování s využitím jevu magnetické rezonance (MRI) - fyzikální popis jevu magnetické rezonance, základní experimenty, Blochovy rovnice.
8. MRI - základní budící sekvence, požadavky na hardware.
9. ZS nukleární medicíny - definice rozdílů oproti transmisním ZS, planární gamagrafie, konstrukce Angerovy kamery.
10. Jednofotonová emisní tomografie (SPECT) - princip metody, rekonstrukce z projekcí, používaná radiofarmaka, korekce útlumu, hodnocení kvality
11. Pozitronová emistní tomografie (PET) - princip metody, použitý hardware, koincidenční detekce, radiofarmaka, korekce útlumu. Hybridní systémy - PET/CT, SPECT/CT, PET/MRI.
12. Ultrazvukové zobrazovací systémy - fyzikální popis šíření ultrazvuku, vlnová rovncie, základní zobrazovací módy.
13. Zobrazovací systémy využívající elektromagnetické vlnění ve světelné oblasti - endoskopy a v infračervené oblasti - termokamery.

Cíl

Seznámit studenty s fyzikálními a technickými principy konstrukce nejdůležitějších zobrazovacích systémů používaných v lékařství.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-BTB bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný
  • Program BIT bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning