Metody obrazowania w medycynie Kierunek studiów: Fizyka medyczna
Kod programu: W4-S1FM19.2025

Nazwa modułu: Metody obrazowania w medycynie
Kod modułu: W4-FM-S1-7-23-35
Kod programu: W4-S1FM19.2025
Semestr: semestr zimowy 2028/2029
Język wykładowy: polski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 3
Cel i opis treści kształcenia:
Podczas wykładów omawiane są następujące zagadnienia: Różnicowe metody analizy obrazów medycznych: metoda DSA; warianty badań DSA (IA, PIA, IV, PIV). Struktury systemów DSA; wpływ błędów przetwarzania cyfrowego na jakość obrazu różnicowego. Zasady doboru funkcji przekształcających obrazy różnicowe. Metody rekonstrukcji obrazu przekroju (2D) z rzutów: pojęcie rzutu jednowymiarowego (1D); metoda ART, metoda reprojekcji z filtracją i bez filtracji rzutów; metoda wykorzystująca transformację Radon’a; porównanie tych metod. Zastosowanie rekonstrukcji 2D w tomografii komputerowej (CT). Budowa i zasada działania CT, generacje CT. Tomografia trójwymiarowa DSR. Zasada działania i budowa systemów MRI. Metody rekonstrukcji obrazu przekrojów z wykorzystaniem kodowania częstotliwościowego i fazowego odpowiedzi obszaru badanego w zastosowaniach do MRI. Zasada działania PET. Metody rekonstrukcji obrazu przekrojów na podstawie koincydencji detekcji sygnałów w zastosowaniach do PET. Metody prezentacji obrazów trójwymiarowych (3D): przekroje ortogonalne, przekroje skośne, rozwinięcia płaszczyzn przekrojów. Wyświetlanie obrazów 3D: metody renderingu powierzchni (rendering gradientowy), metody renderingu wnętrza obiektu (rendering Alfa). Uproszczone metody wizualizacji 3D („wire-frame”). Odtwarzanie modeli obiektów 3D: fotolitografia przestrzenna. Ocena ilościowa struktur 3D na podstawie serii warstw: metoda Abercombi’ego; metoda kompletowania warstw; metoda Sałtykow’a. Analiza błędów oceny ilościowej. Ocena ilościowa obrazów struktur biologicznych z wykorzystaniem metod densytometrycznych. Ilościowa analiza tekstur struktur biologicznych. Opis fraktalny struktur o cechach samopowtarzania. Zjawisko rezonansu fluorescencyjnego. Zastosowanie FRET do oceny mikrostruktur. Analiza sygnału FRET. Zajęcia laboratoryjne obejmują praktyczną realizację zagadnień omawianych podczas wykładów, tj.: Zasady przetwarzania obrazów biomedycznych przy użyciu profesjonalnych pakietów oprogramowania Vidas, KS 100, KS 400, KS Run, AxioVision. Operacje seryjne na sekwencjach obrazów. Przetwarzanie sekwencji DSA. Rekonstrukcja obrazu przekroju metodą reprojekcji. Analiza struktur 3D na podstawie serii warstw. Rendering gradientowy, rendering Alfa. Wirtualna inspekcja obiektów zagnieżdżonych. Analiza obrazów FRET.
Lista modułów koniecznych do zaliczenia przed przystąpieniem do tego modułu (o ile to konieczne): nie dotyczy
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
Zna podstawy technik rekonstrukcji obrazów medycznych i rozumie ich ograniczenia. [E1]
 W03 [5/5] W07 [5/5] W09 [5/5] IU01 [5/5]
Zaznajomiony jest z wybranymi technikami współczesnej medycyny stosowanymi w obrazowaniu 2D i 3D. [E2]
 W07 [5/5] W09 [5/5] IU02 [5/5]
Potrafi zaplanować zgodnie ze wskazaniami lekarskimi działanie inżynierskie związane przetwarzaniem obrazów biomedycznych w celach poprawy ich wartości diagnostycznej. [E3]
 U03 [4/5] U04 [4/5] U06 [4/5] U10 [4/5] IU04 [4/5] IU05 [4/5] IU08 [4/5]
Potrafi odnieść zdobytą wiedzę do zastosowań praktycznych; potrafi posługiwać się pakietem oprogramowania z zakresu rekonstrukcji i przetwarzania obrazów medycznych. [E4]
 IU04 [5/5] IU05 [5/5] IU08 [5/5]
Umie zastosować aparat matematyczny do rozwiązania prostych problemów z zakresu przetwarzania obrazów medycznych. [E5]
 U02 [4/5] U05 [4/5] U06 [4/5] IU02 [4/5]
Forma prowadzonych zajęć Liczba godzin Metody prowadzenia zajęć Sposób weryfikacji efektów uczenia się Efekty uczenia się
wykład [FZ1] 15 Wykład konwersatoryjny [b02] 
Metody aktywizujące: dyskusja/debata [b04] 
Praca z komputerem [d01] 
Praktyka [e05]  		egzamin E1 E2
laboratorium [FZ2] 15 Praca z komputerem [d01] 
Ćwiczenie laboratoryjne/doświadczenie [e01]  		zaliczenie E3 E4 E5
Praca studenta poza udziałem w zajęciach obejmuje w szczególności:
Nazwa Kategoria Opis
Czytanie literatury / analiza materiałów źródłowych [a02] Przygotowanie do zajęć
czytanie literatury wskazanej w sylabusie; przegląd, porządkowanie, analiza i wybór materiałów źródłowych do wykorzystania w ramach zajęć
Ćwiczenie praktycznych umiejętności [a03] Przygotowanie do zajęć
czynności polegające na powtarzaniu, doskonaleniu i utrwalaniu praktycznych umiejętności, w tym ćwiczonych podczas odbytych wcześniej zajęć lub nowych, niezbędnych z punktu widzenia realizacji kolejnych elementów programu (jako przygotowanie się uczestnictwa w zajęciach)
Zapoznanie się z zapisami sylabusa [b01] Konsultowanie programu i organizacji zajęć
przeglądanie zawartości sylabusa i zapoznanie się z treścią jego zapisów
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)