Podstawy technik obrazowania w medycynie

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
105000 - Wydział Fizyki

PTOM

1

Wykład ma na celu wyjaśnienie podstawowych zasad tworzenia obrazów medycznych, przy zastosowaniu zarówno tradycyjnych jak i współczesnych technik takich jak: radiologia, scyntygrafia, tomografie: NMR, rentgenowska i izotopowa, czy ultrasonografia. Będą omówione zagadnienia wpływu czynników fizycznych i parametrów technicznych urządzeń odwzorowujących na jakości obrazów medycznych, a także przekazane informacje dotyczące współczesnych standardów formatów danych stosowanych w medycynie do archiwizacji i transferu obrazów medycznych. Praktyczne poznanie współczesnych technik przeznaczonych do zobrazowania wewnętrznych struktur organizmu ludzkiego oraz uwypuklenie wpływu parametrów fizycznych na jakość odwzorowania jest przewidziane na laboratorium

Wykład ma na celu wyjaśnienie podstawowych zasad tworzenia obrazów medycznych, przy zastosowaniu zarówno tradycyjnych jak i współczesnych technik takich jak: radiologia, scyntygrafia, tomografie: NMR, rentgenowska i izotopowa, czy ultrasonografia. Będą omówione zagadnienia wpływu czynników fizycznych i parametrów technicznych urządzeń odwzorowujących na jakości obrazów medycznych, a także przekazane informacje dotyczące współczesnych standardów formatów danych stosowanych w medycynie do archiwizacji i transferu obrazów medycznych. Praktyczne poznanie współczesnych technik przeznaczonych do zobrazowania wewnętrznych struktur organizmu ludzkiego oraz uwypuklenie wpływu parametrów fizycznych na jakość odwzorowania jest przewidziane na laboratorium

Treść wykładu

• Wstęp. Podstawowe charakterystyki obrazów medycznych, kontrast, zakłócenia i szum w obrazie, ocena jakości obrazów, krzywe ROC (1h).
• Własności odwzorowań uzyskanych za pomocą promieniowania X, szum, zakłócenia, artefakty, system fluoroskopowy, wzmacniacz obrazu i wpływ jego charakterystyk na jakość obrazu, cyfrowy system przetwarzania i obrazowania danych (3h)
• Tworzenie obrazów tomograficznych rentgenowskich, układ z lampą rentgenowską, komputer, rekonstrukcja obrazów, jakość obrazów tomograficznych (3h).
• Tworzenie obrazów ultradźwiękowych, generacja, formowanie obrazów, obrazy echa, amplitudy (A-Mode), jasności (B-Mode), obrazy z wykorzystaniem efektu Dopplera, ocena jakości uzyskanych odwzorowań (3h).
• Tworzenie obrazów tomograficznych rezonansu magnetycznego, zasady otrzymywania obrazów NMR, sekwencje pomiarowe ze zmiennym gradientem pola magnetycznego, czasy repetycji, czas echa (3h).
• Tworzenie obrazów w scyntygrafii, budowa i zasada działania gammakamery, kolimatory, współpraca z systemem komputerowym, akwizycja danych, tworzenie obrazów statycznych, dynamicznych, bramkowanych sygnałem EKG, analiza danych topograficznych, obrazy parametryczne, tomografia izotopowa jednofotonowa SPECT (3h).
• Tworzenie obrazów w tomografii emisyjnej PET, izotopy i związki chemiczne stosowane w badaniach diagnostycznych PET, budowa i zasada działania tomografów PET, algorytmy rekonstrukcji dla tomografii PET (3h).
• Inne techniki obrazowe w medycynie, termografia, tomografia impendancyjna, topografia EEG (3h).
• Obrazowanie multimodalne (obrazy synergistyczne), rejestracja obrazów (markery anatomiczne), obróbka wstępna i wspólna prezentacja obrazów multimodalnych (3h).
• Archiwizacja obrazów medycznych, kompresja danych, bazy danych obrazowych (3h).

• Gammakamera (budowa i zasada działania).


• System do akwizycji i analizy danych tomograficznych (oprogramowanie systemowe - akwizycja, analiza planarnych odwzorowań, analiza obrazów tomograficznych).


• System ultrasonograficzny do analizy i wizualizacji danych (obróbka uzyskanych odwzorowań).


• Analiza obrazów radiologicznych (zasada tworzenia cyfrowych obrazów rtg., ocena jakości odwzorowań, obróbka obrazów).


• Wysokorozdzielcza radiografia cyfrowa.


• Tomografia NMR (akwizycja i analiza odwzorowań NMR).

1. P. Sprawls, Physical Principles of Medical Imaging, Aspen Publ., 1987.
2. C-N. Chen, D. I. Hoult, Biomedical Magnetic Resonance Technology, Adam Hilger, 1989.
3. M. Krzemińska-Pakuła, Metody obrazowe w diagnostyce układu krążenia, PZWL, 1991.
4. T. D. Cradduck, Digital Networks and Communications in Nuclear Medicine, The Michener Institute, Toronto, Canada, 1993.