Try   HackMD

Obrazowanie medyczne
- notatki z wykładu

Zajęcia w piątek 22.12.2022
UWAGA! Zamiast zajęć jest samodzielne czytanie tekstu

Zadanie domowe

Należy wybrać i przeczytać jeden z dwóch artykułów:

  1. Reconstructing faces from fMRI patterns using deep generative neural networks
  2. Review of an initial experience with an experimental spectral photon-
    counting computed tomography system

Artykuły zostaną wspólnie omówione na pierwszych zajęciach po przerwie świątecznej. Na kolokwium jedno z pytań będzie dotyczyło najważniejszych myśli zawartych w wybranym przez siebie artykule.

Sugestie: jak czytać artykuł naukowy?

  1. Zastanów się, czego spodziewasz się po artykule na podstawie tytułu i abstraktu?
  2. Obejrzyj rysunki i podpisy. Czy potrzebujesz jakichś dodatkowych informacji, aby je zrozumieć?
  3. Przejrzyj tytuły rozdziałów i podrozdziałów. Czy potrafisz wskazać, który z nich opisuje najważniejszą metodę i najważniejszy uzyskany wynik?
  4. Przeszukuj treść w poszukiwaniu elementów do układanki: jaka jest główna idea, którą autorzy chcieli nam przekazać?
  5. Nie ma potrzeby czytać i rozumieć w artykule wszystkich szczegółów

środa 21.12.2022

Procedura obrazowania MRI

Omówiliśmy:

  • działanie cewek gradientowych
  • pobudzanie plastra o zadanej wartości z
  • rejestrowanie sygnału FID z częstością zależną od x
  • kodowanie fazowe zależne od y

piątek 16.12.2022

Stałe relaksacji T1, T2, T2*

Omówiliśmy:

  • synchronizację i desynchronizację precesji protonów
  • sens stałych relaksacji poprzecznej (spin-spin) T2 i T2*
  • przekazywanie energii między spinem a siecią
  • zależność stałej relaksacji podłużnej (spin-sieć) T1 od własności mechanicznych badanej substancji i wartości indukcji pola magnetycznego

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadania 23 i 24 ze zbiorku zadań

środa 14.12.2022

MRI

Omówiliśmy:

  • budowę skanera MRI
  • działanie cewki głównej i cewki nadawczo - odbiorczej
  • zachowanie magnetyzacji w czasie

piątek 09.12.2022

Wypadkowy moment magnetyczny (magnetyzacja)

Omówiliśmy:

  • wyprowadzenie wzoru na magnetyzację próbki w zewnętrznym polu magnetycznym B w temperaturze T
  • porównanie podejścia falowego i kwantowego w opisie rezonansu magnetycznego
  • sposób pomiaru poprzecznej składowej magnetyzacji

środa 07.12.2022

Rezonans spinowy

Omówiliśmy:

  • własności kwantowe spinów
  • doświadczenie Sterna-Gerlacha
  • energię potencjalną magnesu w zewnętrznym polu magnetycznym
  • przechodzenie spinów między stanami o niższej i wyższej energii potencjalnej

piątek 02.12.2022

Precesja protonu w polu magnetycznym

Omówiliśmy:

  • moment magnetyczny protonu i jego związek z momentem pędu
  • klasyczne wyprowadzenie częstości precesji namagnesowanego bąka w zewnętrznym polu magnetycznym

środa 30.11.2022

PET

piątek 25.11.2022

Kamera gamma

Omówiliśmy

  • aktywność i czas połowicznego rozpadu radioizotopów
  • radiofarmaceutyki gamma promieniotwórcze
  • budowę i działanie kamery gamma
  • zasadę powstawania obrazu i rozdzielczość kamery gamma

środa 23.11.2022

Rekonstrukcja w tomografii

Omówimy

  • rekonstrukcję metodą filtrowanej projekcji wstecznej
  • iteracyjną metodę rekonstrukcji
  • rekonstrukcję z wykorzystaniem transformaty Fouriera
    • twierdzenie o plasterku
  • zadania 12 i 18

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 17 ze zbiorku zadań.

piątek 18.11.2022

Tomografia komputerowa

Omówiliśmy

  • działanie tomografu rentgenowskiego
  • pojęcia projekcji, profilu projekcji i sinogramu
  • rekonstrukcję metodą projekcji wstecznej

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 12 ze zbiorku zadań.

środa 16.11.2022

Kolokwium I

Środa 9.11.2022

Wykład 10. Różne zadania

Omówiliśmy

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 15 ze zbiorku zadań.

Piatek 5.11.2022

Wykład 9. Diagnoza

Omówiliśmy

  • podejmowanie decyzji klinicznych na podstawie obrazowania
  • sposoby oceny skuteczności algorytmu klasyfikacyjnego
  • zagadnienie segmentacji obrazu
  • rewolucję głębokich konwolucyjnych sieci neuronowych

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 10 ze zbiorku zadań.

Piątek 28.10.2022

Wykład 8. Oddziaływanie fotonów X z materią

Omówiliśmy

  • skalę podwójnie logarytmiczną na wykresach
  • pochłanianie na drodze efektu fotoelektrycznego w zależności od
    • energii fotonów
      hν
    • liczby atomowej przeszkody
      Z
  • rozpraszanie comptonowskie
  • Zrobilismy zadanie 13 ze zbiorku zadań

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 13 ze zbiorku zadań.

Środa 26.10.2022

Wykład 7. Rozdzielczość obrazowania

Omówiliśmy

  • Rozdzielczość obrazu
    • funkcję rozmycia punktu (PSF) lub linii (LSF)
    • funkcję przenoszenia modulacji (MTF)
  • Zadania ze zbiorku
    • 1
    • 2
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 5 ze zbiorku zadań.

Piątek 21.10.2022

Wykład 6. Jakość zdjęcia rentgenowskiego

Omówiliśmy

  • Szum poissonowski
  • Porównanie zapisu na błonie fotograficznej i zapisu cyfrowego
  • Rozdzielczość geometryczną zdjęcia rentgenowskiego
  • Pojęcia opisujące jakość obrazowania:
    • stosunek sygnału do szumu (SNR)
    • stosunek kontrastu do szumu (CNR)
    • błąd kwantyzacji

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 7 ze zbiorku zadań.

Środa 19.10.2022

Wykład 5. Zdjęcie rentgenowskie

Omówiliśmy

  • Interpretację płaskiego zdjęcia rentgenowskiego
  • Zjawisko osłabiania wiązki w materiale
    • pojęcie przekroju czynnego
    • pojęcie współczynnika osłabienia
    • pojęcie warstwy połowiącej HVL (Half-value layer)
    • wyprowadzenie wzoru
      I=I0e−μx
  • Mechanizm powstawania promieniowania rentgenowskiego
    • budowa lampy rentgenowskiej
    • promieniowanie charakterystyczne
    • promieniowanie hamowania
    • widmo promieniowania w funkcji energii i długości fotonów
  • Zjawisko tzw. filtrowania i utwardzania wiązki
    • efekt Heela

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 1 ze zbiorku zadań.

Piątek 14.10.2022

Wykład 4. Przegląd metod obrazowania medycznego. Odkrycie Rentgena.

Omówiliśmy

  • Różne metody obrazowania wykorzystywane w medycynie
  • Historię odkrycia Rentgena
  • Zagadnienie standardu zapisu obrazów medycznych - DICOM

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 2 ze zbiorku zadań.

Środa 12.10.2022

Wykład 3. Częstość przestrzenna

Omówiliśmy

  • Przechodzenie między reprezentacją przestrzenną i częstościową
  • Transformatę Fouriera 2D i widmo częstościowe obrazu
  • Filtrowanie cyfrowe
  • Zadania 3 i 4 ze zbiorku zadań.

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 3 ze zbiorku zadań.

Piątek 07.10.2022

Wykład 2. Matematyka

Omówiliśmy

  • Znormalizowaną funkcję Gaussa
  • Deltę Diraca
  • Transformatę Fouriera 1D
  • Splot funkcji

Zadanie domowe dla nieobecnych

Zadanie 4 ze zbiorku zadań.

Środa 05.10.2022

Wykład 1. Mikroskop.

Omówiliśmy

  • Działanie soczewki i budowę mikroskopu
  • Rozchodzenie się światła za soczewką i pierścienie Airego
  • Rozdzielczość mikroskopu według Raileygha

Informacje organizacyjne

  • Uwaga! W piątki wykłady rozpoczynają się o godzinie 8:30.

Materiały

Zaliczenie

  • Obecność na zajęciach jest obowiązkowa (trzy nieobecności są dozwolone).
  • Przewidziane są dwa kolokwia i egzamin ustny.
  • Jeśli ktoś uczestniczył w zajęciach, wówczas na koniec semestru otrzyma propozycję oceny. Ocena z przedmiotu będzie wyliczana według wzoru:
    ocena = max ( ocena_z_kolokwiów, ocena_z_egzaminu )
  • Można wymazać nieobecność oddając rozwiązanie odpowiedniego zadanie domowego.
  • Osoby, które nie spełnią kryterium obecności na zajęciach uzyskają końcową ocenę wyliczoną ze wzoru:
    ocena = mean ( ocena_z_kolokwiów, ocena_z_egzaminu )
Last changed by 
 
Józef Ginter
0
732
Published on HackMD