Technische Universität Ilmenau

Bildgebende Systeme in der Medizin 2 - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 5605 - allgemeine Informationen
Fachnummer5605
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer2221 (Biomedizinische Technik)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Andreas Keller
SpracheDeutsch
TurnusSommersemester
Vorkenntnisse

Physik, Messtechnik, Signale und Systeme

Lernergebnisse

Die Kerninhalte orientieren sich überwiegend an methodenorientierten Kenntnissen der Bildsignalgenerierung im Ergebnis des genutzten physikalischen Wechselwirkungsprozesses sowie der Übertragung, Visualisierung und Speicherung des Bildsignales. Gerätetechnische Kenntnisse werden als aktuelle Anwendungsbeispiele gestaltet. Die Studierenden begreifen Bilderzeugungssysteme in der Medizin als spezialisierten Gegenstands- und Methodenbereich der Biomedizinischen Technik, der sich mit Analyse, Synthese und Optimierung sowie mit der Qualitätssicherung der Anwendung von Bilderzeugungssystemen in der Medizin beschäftigt. Die Studierenden sind in der Lage, auf der Ebene des Signalübertragungsprozesses Aufbau und Funktion der Bilderzeugungssysteme zu Erkennen und zu Analysieren einschließlich der Aufwärtseffekte der genutzten physikalischen Wechselwirkungsprozesse. Sie verstehen die komplexen Zusammenhänge Bildgebender Systeme als technische Hilfsmittel zum Erkennen von Krankheiten. Sie sind in der Lage, deren Aufwand, Nutzen und Risiko im medizinischen Versorgungs- und ärztlichen Betreuungsprozess zu bewerten.

Inhalt

BILDGEBENDE SYSTEM IN DER MEDIZIN:
Aufgaben, Ziele, Leistungsbewertung

SIGNALÜBERTRAGUNGSVERHALTEN:
Charakteristik des elementaren BES, Erweiterung des Dynamikbegriffes, Systemklassen, Operatoreigenschaften, Heuristischer Ansatz, Vollständige Beschreibung, Koordinatentransformation, Statisches Verhalten, Kontrastübertragung, Örtliche Dynamik, Zerlegung in Impulse,
Zerlegung in Sinusschwingungen, Rauschen, Übertragung von Rauschen, Auswirkung auf die
Detailerkennbarkeit, Abtastsysteme, Örtliche Abtastung, 2D-Abtasttheorem, Undersampling, Aliasing,
Querschnittrekonstruktionsverfahren, Modellansatz, Gefilterte Rückprojektion, Messung des
Übertragungsverhaltens, Aussage des Übertragungsverhaltens, das Auge.

MAGNETRESONANZTOMOGRAFIE:
Wechselwirkungseffekt, Mikroskopische Kernmagnetisierung, Makroskopische Kernmagnetisierung, Relaxation, Kernresonanz, Bestimmung der Relaxationszeiten, MR-Bildgebung, Ortsauflösung: Gradientenfelder, Prinzip, Möglichkeiten, Einzelschichtverfahren, Gerätetechnik.

DIAGNOSTISCHE ULTRASCHALLANWENDUNGEN:
Wechselwirkungseffekte, Schall, Ultraschall, Schallausbreitung an Grenzschichten, Echoprinzip, Dopplerprinzip, Ultraschallerzeugung, -wandlung, Bildgebung, Echoimpulstechnik, A-Bild, B-Bild, M-Bild, Doppler, Farbdoppler, Übertragungsverhalten, Örtliches Auflösungsvermögen, Zeitliches Auflösungsvermögen, Störgrößen, Rauschen.

Medienformen

PowerPoint-Präsentation, Mitschriften, Arbeitsblätter

Literatur

Bücher:

1. Imaging Systems for Medical Diagnostics; Ed.: Oppelt, A; 2nd. rev. & enl. ed.; Erlangen: Publicis 2005. 996 S.

2. Barrett, H. H.; Swindell, W.: Radiological Imaging: The Theory of Image Formation, Detection, and Processing; Vol.I & II; New York: Academic Press 1981. 384+352 S.

3. Buzug, T. M.: Computed Tomography From photon statistics to modern cone beam CT; Berlin: Springer 2008. -521 S.

4. Buzug, T. M.: Einführung in die Computertomographie. Mathematisch-physikalische Grundlagen der Bildrekonstruktion; Berlin: Springer 2004. 420 S.

5. Kalender, W. A.: Computed tomography: fundamentals, system technology, image quality, applications; 3., rev. ed.; Erlangen: Publicis Corp. Publ. 2011. 372 S.

6. Vlaardingerbroek, M. T.; Boer, J. A. den: Magnetresonanzbildgebung; Berlin: Springer 2004. 500 S.

7. Weishaupt, D.; Köchli, V. D.; Marincek, B.; Fröhlich, J.M.: Wie funktioniert MRI?; Berlin: Springer 2014. 180 S.

8. Ultraschall Lexikon; Berlin: Blackwell 1996. 145 S.

9. Götz, A.-J., Enke, F.: Kompendium der medizinisch – diagn. Ultrasonographie; Stuttgart: Enke 1997. 124 S.

10. Hedrick, W. A.; Hykes, D. L.: Starchman, D. E.: Ultrasound Physics and Instrumentation; 3rd  Ed.; St.  Louis: Mosby-Year Book 1995. 382 S.

11. Keller, A.: Magnet – Resonanz – Tomographie; in: Ardenne, Musiol, Klemradt (Hrsg.) Effekte der Physik und ihre Anwendungen; Frankfurt/M.: Verlag Harry Deutsch 2005. S. 82-86

12. Keller, A.: Röntgen – Computertomographie; in: Ardenne, Musiol, Klemradt (Hrsg.) Effekte der Physik und ihre Anwendungen; Frankfurt/M.: Verlag Harry Deutsch 2005. S. 230-234

 

Zeitschriften:

Keller, A.: Zum Übertragungsverhalten medizinischer Bilderzeugungssysteme

Teil 1: Begriffe, Charakteristik, Beschreibungsmöglichkeiten; mt-Medizintechnik 132(2012), Nr.4, S.152-157
Teil 2: Koordinatentransformation; mt-Medizintechnik 132(2012), Nr.5, S.188-194
Teil 3: Statisches Übertragungsverhalten; mt-Medizintechnik 133(2013), Nr.3,S.107-111
Teil 4: Örtliche Dynamik: Beschreibungsmethoden, Zerlegung in Impulse; mt-Medizintechnik 133(2013), Nr.5, S.194-196
Teil 5: Örtliche Dynamik: Indirekte Beschreibung mittels Zerlegung in Sinusschwingungen; mt-medizintechnik 134(2014), Nr.4, S.145-150
Teil 6: Örtliche Dynamik: Kennfunktionen; mt-medizintechnik 135(2015), Nr.2, S.70-76
Teil 7: Rauschen; mt-medizintechnik 135(2015), Nr.4, S.153-156
Teil 8: Abtastsysteme; mt-medizintechnik 136(2016), Nr.3, S.28-34
Teil 9: Querschnittsrekonstruktion; mt-medizintechnik 136(2016), Nr.4, S.28-34

 

 

 

 

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

SS 2013 (Fach)

Freiwillige Evaluation:

SS 2011 (Vorlesung)

Hospitation:

SS 2013

Spezifik im Studiengang Master Ingenieurinformatik 2014, Master Biomedizinische Technik 2014
FachnameBildgebende Systeme in der Medizin 2
Prüfungsnummer2200104
Leistungspunkte3
Präsenzstudium (h)22
Selbststudium (h)68
VerpflichtungPflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Biomedizinische Technik 2009
FachnameBildgebende Systeme in der Medizin 2
Prüfungsnummer2200104
Leistungspunkte2
Präsenzstudium (h)22
Selbststudium (h)38
VerpflichtungPflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.