Fizika anatomskega slikanja

2022/2023
Program:
Magistrski študijski program 2. stopnje Medicinska fizika
Letnik:
2 letnik
Semester:
prvi
Vrsta:
obvezni
ECTS:
6
Jezik:
slovenski
Nosilci predmeta:

prof. dr. Igor Serša, doc. dr. Damijan Škrk

Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
3
Seminar
1
Vaje
1
Laboratorij
0
Vsebina

Rentgenska svetloba: viri in lastnosti rentgenske svetlobe, zgradba, delovanje, napajanje gretje, hlajenje rentgenske cevi, zaslonke, svetlobni indikatorji polja, filtri, varstvo pred ionizirajočimi sevanji
Detektorji rentgenske svetlobe: nastanek in parametri radiograma, ojačevalne plasti, Bucky Potter rešetka, kontrast, povečava, razmazanost, ločljivost, šum, artefakti, zgradba, lastnosti in obdelava filma, osvetlitev, optična gostota, karakteristična krivulja filma, povprečni kontrast filma, hitrostna točka, občutljivost, denzitometer, senzitometer, polprevodniški detektorji in digitalni filmi
Diaskopija: sestava, vrste in delovanje diaskopskih rentgenskih aparatov, uporaba kontrastnih sredstev
Fizikalni principi računalniške tomografije (CT): zgradba aparata za računalniško tomografijo, digitalni sistemi, zajem, rekonstrukcija in prikaz podatkov, CT dozni indeks, spiralni in večrezinski CT, področja uporabe CT slikanja v medicinski diagnostiki
Fizikalni principi diagnostičnega ultrazvoka: izvori ultrazvočnega valovanja, prehod ultrazvočnega valovanja skozi snov, Dopplerjev pojav in ultrazvočno merjenje hitrosti pretakanja, pregled karakterističnih področij uporabe ultrazvoka v medicini
Fizikalni principi slikanja z magnetno resonanco (MRI): osnove jedrske magnetne resonance, osnovni princip magnetno-resonančnega (MR) slikanja (koncept k-prostora), pregled slikovnih zaporedij za MR slikanje, oprema za MR slikanje, nevarnosti pri MR slikanju
Magnetno resonančna spektroskopija v medicini: tipični MR spektri različnih jeder v bioloških sistemih, metode lokalizacije NMR signala
Matematične osnove obdelave slik: operacije nad kontrastom slik, filtriranje slik (odstranjevanje šuma, ostrenje slik, iskanje robov), matematične operacije med slikami, Fouriereva transformacija, segmentiranje slik, postopki digitalne obdelave večdimenzionalnih slik, zlivanje slik
Digitalni sistemi v radiologiji: predstavitev standarda DICOM, sistemi arhiviranja in pregledovanja digitalnih slik
Radiološke metode v nastajanju: električna uporovna tomografija, dielektrična tomografija

Temeljni literatura in viri

• William R. Hendee, E. Russell Ritenour, Medical Imaging Physics, John Wiley & Sons, 4th edition, (Junij 2002) 536pp, ISBN: 0471382264
• Jerrold T. Bushberg, J. Anthony Seibert, Edvin M. Leidholdt, John M. Boone, The essential physics of medical imaging, Lippincott Williams & Wilkins Publishers; 2nd edition (December, 2001), 933pp. ISBN: 0683301187
• Harrison H. Barrett, William Swindell, Radiological imaging: the theory of image formation, detection and processing, Academic Press; (September 1996), 708pp. ISBN: 0120796031
• P.P. Dendy, B. Heaton, Physics for Diagnostic Radiology , Medical Science Series, 2nd edition (1999), 446 pp ISBN 07503 0590 8
• P. Sprawls, Physical Principles of Medical Imaging, Medical Physics Publishing, (1993), 656pp, ISBN 0-944838-54-5

Cilji in kompetence

Študent spozna fizikalno ozadje delovanja različnih aparatur za anatomsko slikanje.

Predmetno specifične komponente: Poznavanje in razumevanje fizikalnih dejavnikov, na katerih temeljijo različne radiološke metode. Poznavanje dejavnikov, ki vplivajo na kakovost slik. Pridobitev osnovnih praktičnih znanj pri delu z diagnostičnimi slikovnimi aparaturami in spoznavanje potencialnih nevarnosti pri delu z njimi. Pridobitev osnovnih znanj digitalne obdelave slik.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:
Študenti se seznanijo s fizikalnim ozadjem delovanja različnih aparatur za medicinsko diagnostično slikanje. Seznanili se bodo z dejavniki, ki vplivajo na kvaliteto slik in nevarnostmi pri delu ter pridobili osnovna praktična znanja pri delu z diagnostičnimi slikovnimi aparaturami.
Uporaba:
Pridobljeno znanje omogoča pravilno razumevanje dejavnikov, ki vplivajo na kakovost radioloških slik in omogoča razumevanje možnih nevarnosti pri delu z diagnostičnimi slikovnimi aparaturami.
Refleksija:
Kritično ovrednotenje kakovosti radioloških posegov na osnovi pričakovanih teoretičnih napovedi.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet:
Sposobnost samostojnega spremljanja novih spoznanj na področju fizike diagnostične radiologije. Kritičen odnos do standardov kakovosti in varnosti na področju fizike diagnostične radiologije.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, vaje, domače naloge, konzultacije.

Načini ocenjevanja

Izpit iz teorije
Izpit iz vaj, domača naloga
Predmet je tudi del komisijskega izpita ob koncu študija. Ocene:opravil, ni opravil (po Statutu UL)
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Reference nosilca
  1. Tratar G., Blinc A, Štrukelj M., Mikac U., Serša I. Turbulent axially directed flow of plasma containing rt-PA promotes thrombolysis of non-occlusive whole blood clots in vitro. Thromb. haemost., 2004, vol. 91, str. 487-496.
  2. BAJD, Franci, SERŠA, Igor. Mathematical modeling of blood clot fragmentation during flow-mediated thrombolysis. Biophys. j., 2013, vol. 104, no. 5, str. 1181-1190
  3. ARINO I. , et all, The HERA-B Ring Imaging Čerenkov Counter, Nucl. instrum, methods phys res., Sect. A, Accel., 2003, 516, str. 445-461.
  4. MEKIŠ, Nejc, ŽONTAR, Dejan, ŠKRK, Damijan. The effect of breast shielding during lumbar spine radiography. Radiol. oncol. (Ljubl.), mar. 2013, vol. 47, no. 1, str. 26-31, II, ilustr.