Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Wprowadzenie do tomografii

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-WTOMO Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0914) Diagnostyka medyczna i techniki terapeutyczne
Nazwa przedmiotu: Wprowadzenie do tomografii
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Przedmiot specjalistyczny do wyboru IBI
Punkty ECTS i inne: 5.00 LUB 3.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Podstawowe wiadomości o promieniowaniu elektromagnetycznym. Znajomość podstaw analizy matematycznej (różniczkowanie i całkowanie funkcji jednej i wielu zmiennych) oraz algebry liniowej (wektory, macierze, układy równań liniowych).

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

75 godzin lekcyjnych w tym:

a) godziny kontaktowe (wykład, ćwiczenia, konsultacje): 30 h

b) praca własna: 45 h

– 30 godzin na bieżące przygotowanie do kolejnych wykładów, ćwiczeń i kolokwiów

– 15 godzin na przygotowanie do egzaminu


Efekty uczenia się - wiedza:

W1: zna zasady budowy i fizyczne podstawy działania tomografów: CT, MRI, PET, SPECT, OCT

W2: zna zjawiska fizyczne zachodzące podczas oddziaływania promieniowania rentgenowskiego z materią, w szczególności z tkankami biologicznymi

W3: rozumie istotę algorytmów stanowiących podstawę rekonstrukcji tomograficznej

W4: zna rodzaje artefaktów występujących na obrazach tomograficznych oraz przyczyny ich powstawania


Te szczegółowe efekty kształcenia mieszczą się w zakresie efektów K_W01 & K_W03

Efekty uczenia się - umiejętności:

U1: umie praktycznie wyznaczać transformaty Radona prostych obiektów

U2: umie praktycznie stosować elementy algorytmów tomograficznych w przypadku prostych układów modelowych


Te szczegółowe efekty kształcenia mieszczą się w zakresie efektu K_U05.


Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1: zna ograniczenia zasobu wiedzy oraz umiejętności zdobytych w jego ramach

K2: rozumie konieczność samodzielnego ich uzupełniania


Te szczegółowe efekty kształcenia mieszczą się w zakresie efektu K_K01.


Metody dydaktyczne:

Wykład - wykład problemowy, pokaz


Ćwiczenia - metoda ćwiczeniowa, klasyczna metoda problemowa

Metody dydaktyczne eksponujące: - pokaz

Metody dydaktyczne podające: - wykład problemowy

Metody dydaktyczne poszukujące: - klasyczna metoda problemowa


Metody dydaktyczne eksponujące:

- pokaz

Metody dydaktyczne podające:

- wykład problemowy

Skrócony opis:

Kurs składa się z 15 godz. wykładu i 15 godz. ćwiczeń.

Jego celem jest zapoznanie studentów algorytmami wykorzystywanymi w tomografii komputerowej i podobnych technik.

Pełny opis:

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

1. Metody tomograficzne stosowane w medycynie (podstawy fizyczne, zastosowania):

- tomografia komputerowa (CT)

- rezonans magnetyczny (MRI)

- PET

- SPECT

- OCT

2. Źródła promieniowania rentgenowskiego

3. Oddziaływanie promieniowania rentgenowskiego z materią

4. Detekcja promieniowania rentgenowskiego

5. Statystyka fotonów rentgenowskich

6. Prawo Lamberta-Beera

7. Transformata Radona i jej przekroje, sinogram

9. Podstawy analizy fourierowskiej

10. Twierdzenie Fouriera o przekrojach

11. Rekonstrukcja przekroju obiektu na podstawie zbioru rzutów

w wiązce równoległej - rola filtru; dyskretyzacja wzorów

12. Rekonstrukcja przekroju metodą algebraiczną

13. Jakość obrazowania i artefakty na obrazach tomograficznych

Ćwiczenia są przeznaczone na przekazanie studentom następujących umiejętności:

- wyznaczanie przekroju transformaty Radona prostych obiektów -

(jednorodny kwadrat, jednorodny trójkąt itp.),

- splatanie zdyskretyzowanego przekroju transformaty Radona

i filtru,

- wyznaczanie rozwiązania układu równań liniowych metodą

iteracyjną.

Literatura:

- T. M. Buzug, Computed tomography (Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010)

- A. C. Kak, M. Slaney, Principles of Computerized Tomographic Imaging, (IEEE Press, New York)

- S. Webb (ed.), The Physics of Optical Imaging, (IOP, Bristol 1996).

- R. F. Farr, P. J. Allisy-Roberts, Physics for Medical Imaging (Saunders, London 1997).

Metody i kryteria oceniania:

Podstawowym sprawdzianem stopnia opanowania materiału oraz poziomu nabytych umiejętności jest kolokwium oraz egzamin pisemny. Kolokwium obejmuje zadania dotyczące wyznaczania przekroju transformaty Radona, splatania jej zdyskretyzowanej wersji z filtrem i iteracyjnego rozwiązywania prostego układu równań liniowych. Egzamin ma formę testu otwartego sprawdzającego podstawowe wiadomości i zrozumienie zagadnień omawianych w ramach wykładu.

Kryteria wystawiana ocen:

50-60% - ocena: 3.0

60-70% - ocena: 3.5

70-80% - ocena: 4.0

80-90% - ocena: 4.5

90-100% - ocena 5.0

Egzamin sprawdza efekty: W1, W2, W3, W4, K1, K2

Kolokwium sprawdza efekty: U1, U2, K1, K2

Praktyki zawodowe:

Nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2017/18" (zakończony)

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Iwona Gorczyńska
Prowadzący grup: Iwona Gorczyńska, Katarzyna Komar
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/19" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Iwona Gorczyńska
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/20" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-28
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Katarzyna Komar
Prowadzący grup: Katarzyna Komar, Agnieszka Zielińska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/21" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Katarzyna Komar
Prowadzący grup: Ashish Gupta, Katarzyna Komar
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Uwagi:

Ze względu na epidemię wirusa SARS-CoV-2 wykłady i ćwiczenia są prowadzone zdalnie, za pomocą serwisu internetowego MS Teams.

Zaliczenie ćwiczeń - na podstawie zadań domowych zadawanych w trakcie kursu oraz jednego zadania rozwiązanego przez studenta w czasie zaliczenia na platformie MS Teams.

Zaliczenie wykładów - egzamin ustny, zdalny, na platformie MS Teams.

Kryteria oceny takie jak w podstawowych informacjach o przedmiocie.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Katarzyna Komar
Prowadzący grup: Katarzyna Komar
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Uwagi:

Ze względu na epidemię wirusa SARS-CoV-2 wykłady i ćwiczenia są prowadzone zdalnie, za pomocą serwisu internetowego MS Teams.

Zaliczenie ćwiczeń - na podstawie zadań domowych zadawanych w trakcie kursu oraz jednego zadania rozwiązanego przez studenta w czasie zaliczenia na platformie MS Teams.

Zaliczenie wykładów - egzamin ustny, zdalny, na platformie MS Teams.

Kryteria oceny takie jak w podstawowych informacjach o przedmiocie.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.