Nazwa przedmiotu: Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy moduł kierunkowy ogólny Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium TECHNIKI OBRAZOWANIA MEDYCZNEGO Medical Imaging Techniques Forma studiów: studia stacjonarne Poziom kwalifikacji: I stopnia Liczba godzin/tydzień: 1W, L Kod przedmiotu: IB_mk_1 Rok: III Semestr: V Liczba punktów: 3 ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Zapoznanie studentów z technikami diagnostyki medycznej określanymi zbiorczo jako techniki. C. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie budowania aplikacji komputerowych wykonujących zadania sygnałów pochodzących z wybranych technik. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Podstawowa wiedza z zakresu fizyki ciała stałego i fizyki jądrowej.. Umiejętność programowania w wybranym środowisku programistycznym. 3. Umiejętność doboru metod numerycznych do rozwiązywania postawionych zadań problemowych.. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań. 5. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji. 6. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. 7. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 posiada wiedzę teoretyczną z, EK jest zdolny do samodzielnego wykonania oprogramowania z, EK 3 potrafi laboratoryjnych. WIMiI_IB_Ist_ IB_mk_1 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/01 1/6
TREŚCI PROGRAMOWE Liczba Forma zajęć WYKŁADY godzin W 1 Systematyka technik. 1 W,3 Technika rentgenowska: rys historyczny, fizyczne podstawy funkcjonowania, budowa aparatów rentgenowskich. W,5 Rentgenowska tomografia komputerowa: rys historyczny, fizyczne podstawy funkcjonowania, budowa urządzeń tomografii CT, tradycyjne algorytmy rekonstrukcyjne. W 6,7 Emisyjna tomografia pozytonowa: rys historyczny, fizyczne podstawy funkcjonowania, budowa urządzeń tomografii PET, tradycyjne algorytmy rekonstrukcyjne. W 8,9 Statystyczne algorytmy rekonstrukcji obrazu z projekcji W 10,11 - Technika rezonansu magnetycznego: rys historyczny, podstawy fizyczne, metody, budowa urządzeń MRI. W 1 Tomografia emisyjna jednego fotonu: rys historyczny, fizyczne podstawy funkcjonowania, budowa urządzeń tomografii SPECT. W 13,1 Ultrasonografia: podstawy fizyczne, budowa urządzeń USG, metody. W 15 Pozostałe techniki : termografia, obrazowanie radioizotopowe. Forma zajęć LABORATORIUM L 1, Budowanie wirtualnego środowiska symulacyjnego dla tomografu komputerowego: model matematycznego fantomu głowy dla równoległej wiązki promieniowania. L 3 Budowanie wirtualnego środowiska symulacyjnego dla tomografu komputerowego: model matematycznego fantomu głowy dla wachlarzowej wiązki promieniowania. L,5 Budowanie wirtualnego środowiska symulacyjnego dla tomografu komputerowego: model matematycznego fantomu głowy dla spiralnego układu ze stożkową wiązką promieniowania. L 6,7 Implementacja algorytmu rekonstrukcyjnego ze splotem i wsteczną projekcją dla równoległego układu projekcyjnego. 1 1 Liczba godzin L 8 Implementacja szybkiej transformaty Fouriera 1D i D. L 9 Implementacja algorytmu rekonstrukcyjnego z filtracją i wsteczną projekcją dla równoległego układu projekcyjnego. L 10 Implementacja algorytmu rekonstrukcyjnego ze splotem i wsteczną projekcją dla wachlarzowego układu projekcyjnego. L 11,1 Implementacja algorytmu rekonstrukcyjnego Feldkampa dla stożkowego spiralnego układu projekcyjnego. L 13 Symulacja pomiarów promieniowania obarczonych szumami pomiarowymi o rozkładzie normalnym i Poissona. L 1,15 Implementacja statystycznego algorytmu rekonstrukcyjnego dla równoległej wiązki promieniowania. WIMiI_IB_Ist_ IB_mk_1 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/01 /6
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych. wybrane środowisko programistyczne 3. stanowiska komputerowe z zainstalowanym środowiskiem programistycznym. formularze protokołów testów SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do laboratoryjnych F. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania F3. ocena sprawozdań z realizacji objętych programem nauczania F. ocena aktywności podczas zajęć P1. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zaliczenie na ocenę* P. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich laboratoryjnych, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym konsultacje Zapoznanie się ze wskazaną literaturą w tym przygotowanie do laboratoryjnych Wykonanie sprawozdań z realizacji laboratoryjnych Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 15W 30L 5 godz. 5 godz. 15 godz. 10 godz. Suma 75 godz. LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych 3 ECTS ECTS, ECTS WIMiI_IB_Ist_ IB_mk_1 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/01 3/6
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Cierniak R., Tomografia komputerowa. Budowa urządzeń CT. Algorytmy rekonstrukcyjne, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 005. Kak A.C., Slanley M., Principles of computerized tomographic imaging, IEEE Press, New York, 1988 3. Kalender W.A., Computed tomography, Wiley&Sons, 003. Nałęcz M. (Eds), Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna, tom 8, Obrazowanie Medyczne, Ed. tomu: Chmielewski L., Kulikowski J.L., Nowakowski A., Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 003 5. Problemy Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej, Nałęcz M. (red.), tom : Biopomiary, red. tomu: Filipczyński L., Torbicz W., Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1990. 6. Tadeusiewicz R., Augustyniak P. (red.), Podstawy inżynierii biomedycznej, Wydawnictwa AGH, Kraków, 009 7. Tadeusiewicz R. (red.), Inżynieria biomedyczna, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 008 8. Gonet B., Obrazowanie magnetyczno-rezonansowe Zasady fizyczne i możliwości diagnostyczne, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 1997 9. Ciesielski B., Kuziemski W., Obrazowanie metodą magnetycznego rezonansu w medycynie Podstawy fizyczne i przykłady zastosowań klinicznych, Gdańsk-Toruń, 199. 10. Jain A.K., Fundamentals of digitals image processing, Prentice-Hall, 1989 PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr hab. inż. Robert Cierniak, Prof. PCz cierniak@kik.pcz.pcz.pl WIMiI_IB_Ist_ IB_mk_1 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/01 /6
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK1 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) K_W1 K_W19 K_W9 KIM_W1 K_U0 Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny C1 W1-15 1 P F1- W1-15 EK KIM_U1 C1,3 F L1-15 P1 EK3 K_U30 C1,C L1-15 F3 WIMiI_IB_Ist_ IB_mk_1 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/01 5/6
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę Na ocenę 3 Na ocenę Na ocenę 5 Efekt 1 Student posiada wiedzę teoretyczną z Student nie posiada wiedzy teoretycznej z Student częściowo opanował wiedzę z Student dobrze opanował wiedzę z Student bardzo dobrze opanował wiedzę z zakresu technik, zdobywa i poszerza wiedzę przy użyciu różnych źródeł Efekt Student jest zdolny do samodzielnego wykonania oprogramowania z Student nie potrafi oprogramowania z oprogramowanie z z pomocą prowadzącego oprogramowanie z oprogramowanie z w sposób profesjonalny Efekt 3 laboratoryjnych Student nie potrafi sprawozdania z laboratoryjnych laboratoryjnych z pomocą prowadzącego laboratoryjnych laboratoryjnych oraz dyskutować osiągnięte wyniki Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE Wszelkie informacje dla studentów dotyczące przedmiotu w tym harmonogramu odbywania zajęć, warunków zaliczenia oraz konsultacji są przekazywane podczas pierwszych zajęć z przedmiotu oraz umieszczone są na tablicach informacyjnych Instytutu Inteligentnych Systemów Informatycznych. WIMiI_IB_Ist_ IB_mk_1 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 013/01 6/6