You are currently viewing the whole syllabus; go back to default view.
The speed of loading and viewing the syllabus may be slower when showing a large amount of content.
V tomto bloku najdete základní informace o předmětu a kontakty na vyučující.
Zde najdete informace o způsobu zakončení předmětu, tedy požadavky na splnění zápočtu a zkoušky.
Tento blok je určen k nasměrování studentů na studijní materiály potřebné k absolvování předmětu.
Základní informace
Studenti prezenčního studia mají rozvrh v informačním systému. Výuka v kombinované formě studia probíhá podle rozvrhu zveřejněného na https://www.slu.cz/fpf/cz/uistudiumkombinovanerozvrhy
Kontaktní informace
Vyučující jsou z Fyzikálního ústavu Slezské univerzity v Opavě:
Doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D. a Ing. Iveta Bryjová.
Kontaktní informace na doc. Čermáka:
- e-mail: petr.cermak@physics.slu.cz
- telefon: (+420) 553 684 372
- stránka vyučujícího: https://www.slu.cz/phys/cz/profil/10564
Kontaktní informace na ing. Bryjovou:
- e-mail: iveta.bryjova@fvp.slu.cz
- telefon: (+420) 553 684 165
- stránka vyučujícího: https://www.slu.cz/phys/cz/profil/23166
Komunikace s vyučujícím může probíhat s využitím výše uvedených kontaktních informací. Informace o změnách v rozvrhu a různá další urgentní upozornění budou zasílána přes Hromadný e-mail (v systému IS), proto prosím sledujte své školní e-mailové schránky.
Náplň předmětu
Předmět seznamuje posluchače s fyzikálními a konstrukčními principy
zobrazovacích modalit v lékařství. Studenti získají znalosti o
technologii jednotlivých typů zobrazovacích systémů, fyzikálních a
matematických principech vybraných zobrazovacích metod, technických
vlastnostech a konstrukčních prvcích lékařských zobrazovacích systémů:
konvenční radiografie (RTG), výpočetní tomografie (CT), zobrazování
pomocí jevu magnetické rezonance (MRI), zobrazovací metody ve
stomatologii (OPG, CB CT), ultrasonografie (USG) a ultrazvuková
elastografie, zobrazovací systémy nukleární medicíny (PET, SPECT). Druhá
část předmětu uvádí do základů robotických systémů a jejích aplikací v
medicíně. Posluchači budou seznámeni se základními tématy s preferencí
na elektrotechniku a informatiku. Budou klasifikovány základní
medicínské robotické platformy: asistenční, diagnostické, terapeutické a
chirurgické včetně radiodiagnostiky (robotické ozařování s důrazem na
minimalizaci poškození okolní, nenádorové, tkáně). Předpokládá se
exkurze na klinických pracovištích, které robotické systémy využívají
pro vybrané chirurgické intervenční výkony (např. robotický systém
DaVinci (FN Olomouc). Studentům bude umožněno prototypování asistenčního
robota a vývoj dálkově řízeného robotického ramene pro ovládání
ultrazvukové sondy pro další vývoj telemedicínských aplikací.
Osnova předmětu:
- Úvod do diagnostiky s obrazovým výstupem, rozdělení lékařských zobrazovacích systému, legislativa, princip ALARA.
- Ultrazvuková sonografie (základní pojmy ultrazvukové akustiky; fyzikální principy ultrazvuku; generování ultrazvuku, piezoelektrický jev, ultrazvuková sonda; klinické zobrazování pomocí ultrazvuku, zobrazovací módy).
- Ultrazvukové dopplerovské zobrazování (Dopplerův jev, dopplerovské zobrazovací módy, biomedicínské principy dopplerovských metod; rizika ultrazvukových dopplerovských metod).
- Ultrazvuková elastografie (statická elastografie, dynamická elastografie – Shear Waves elastografie), intravaskulární elastografie, elastické vlastnosti tkání, fyzikální principy.
- Digitální rentgen (fyzikální principy, zdroj X-záření, průchod X-záření, detekce X-záření, skiagrafie, skiaskopie). Digitální subtrakční angiografie (DSA), rentgenová kostní denzitometrie.
- RTG diagnostika v zubním lékařství (OPG, dRTG, techniky intraorálního snímkování).
- Výpočetní tomografie (historie a vývoj CT; vymezení základních pojmů; realizace CT přístrojů, konstrukční řešení CT skeneru, detekční soustava; princip sběru dat, rekonstrukce obrazu, rekonstrukční algoritmy; hodnocení kvality obrazu; standardy CT; Slip-ring technologie, helikální CT; real-time CT; multi-slice CT; DSCT; MDCT; klinické použití jednotlivých technologií).
- Magnetická rezonance (historie, nukleární magnetická rezonance, fyzikální principy, konstrukční prvky MR skeneru; magnetické systémy MR; tvorba 3D obrazu; T1 a T2 časy; základní sekvence a jejich parametry).
- Radionuklidová scintigrafie (planární scintigrafie, tomografická scintigrafie – SPECT, CT; hybridní modality).
- Robotické chirurgické systémy 1 (robotická chirurgie, historie – Arthrobot, PUMA 560, ROBODOC, Artemis; základní dělení robotů, asistivní roboti – AESOP, zobrazovacími technikami navádění roboti –
- NeuroMatewTM, chirurgičtí roboti – ZEUS, daVinci; výhody robotické chirurgie; robotická chirurgie vs. laparoskopie).
- Robotické chirurgické systémy 2 (chirurgické navigační systémy, počítačová navigace v traumatologii, neuronavigace, OrthoPilot, CARTO, ad.).
V rámci praktických cvičení studenti navštíví klinické pracoviště s lékařskými zobrazovacími modalitami, dále budou prakticky řešit postprocesing klinických obrazových dat, simulovat princip MRI zobrazování, demonstrovat principy výpočetní tomografie.
Požadavky na studenta
Pro absolvování zápočtu je třeba splnit následující:
- 75% návštěvnost cvičení, aktivní přístup, zapojení se do klinických výzkumů
- Zápočtový písemný test 70 bodů
Pro absolvování zkoušky je třeba splnit následující:
- Ústní zkouška
- Implementace vybraných algoritmů na robotech 30 bodů
- Splnění min. 60 bodů celkem
Máte k dispozici seznam testových otázek:
Studijní materiály
Probíraná témata pokrývá následující studijní text:
V bloku o požadavcích na studenta najdete také testové otázky uspořádané podle témat ve studijním textu.
Literatura
Povinná:
- DOWSETT, David, Patrick A. KENNY a R. Eugene JOHNSTON. The Physics of Diagnostic Imaging. 2, ilustrované vydání. CRC Press, 2006, 738 s. ISBN 9781444113396.
Doporučená:
- MAIER, Andreas, Stefan STEIDL, Vincent CHRISTLEIN a Joachim HORNEGGER. Medical Imaging Systems: An Introductory Guide: Lecture Notes in Computer Science – Svazek 11111 Image Processing, Computer Vision, Pattern Recognition, and Graphics. Springer, 2018. ISBN 9783319965208.
- CARBONE, Giuseppe. New Trends in Medical and Service Robotics: Mechanisms and Machine Science Series – Svazek 65. Springer, 2018, 319 s. ISBN 9783030003296.
- SHUNG, K. Kirk, Michael SMITH a Benjamin M.W. TSUI. Principles of Medical Imaging. Academic Press, 2012. ISBN 9780323139939.
- Management Association, Information Resources. Medical Imaging: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications: Premier reference source. IGI Global, 2016. ISBN 9781522505723.
- SCHWEIKARD, Achim a Floris ERNST. Medical Robotics. Springer, 2015, 424 s. ISBN 9783319228914.
- HRAZDIRA, Ivo a Vojtěch MORNSTEIN. Lékařská biofyzika a přístrojová technika. Brno: Neptun, 2001. ISBN 9788090289611.