Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Techniki medycyny nuklearnej (IBM)
Koordynator przedmiotu:
Roman SZABATIN
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Biomedyczna
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
TMENU
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
wykłady - 24 godz. laboratoria - 6 godz. przygotowania do laboratoriów - 2 godz. sprawozdania z laboratoriów - 4 godz. przygotowania do 2 kolokwiów - 2 godz. konsultacje - 4 godz. RAZEM 42 godz - 2 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
wykłady - 24 godz. laboratoria - 6 godz. konsultacje - 4 godz. Razem 34 godz. ~ 2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
laboratoria - 6 godz. przygotowania do laboratoriów - 2 godz. sprawozdania z laboratoriów - 4 godz. Razem 12 godz. = 1ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zaliczony przedmiot Radiologia (RAD)
Limit liczby studentów:
36
Cel przedmiotu:
Celem wykładu jest szerokie przedstawienie wszystkich zagadnień związanych z zastosowaniem elektroniki i technik komputerowych w medycynie nuklearnej, w szczególności: budowa i działanie aparatury elektronicznej do badań obrazowych za pomocą izotopów promieniotwórczych, algorytmy tworzenia, prezentacji i przetwarzania medycznych obrazów dwu i trójwymiarowych.
Treści kształcenia:
1. Izotopy dla medycyny nuklearnej (2h) struktura atomowa materii, rozpad promieniotwórczy produkcja izotopów radiofarmaceutyki dozymetria promieniowania jonizującego efekty biologiczne od promieniowania jonizującego 2. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią (2h) przekrój czynny oddziaływanie cząstek naładowanych z materią zasięg cząstki oddziaływanie elektronów i pozytonów z materią 3. Oddziaływanie promieniowania gamma z materią (2h) procesy rozpraszania ze zmianą energii, rozpraszanie niesprężyste (niekoherentne) efekt Comptona bez zmiany energii, rozpraszanie sprężyste (koherentne) efekt Thomsona-Rayleigh'a procesy pochłaniania zjawisko fotoelektryczne zjawisko tworzenia par reakcje fotojądrowe 4. Statystyka pomiarów promieniowania (2h) rozkład Poissona błędy pomiaru liczby zliczeń i częstości czas martwy i jego pomiar krzywe ROC 5. Wielokanałowe analizatory amplitudy (3h) jednokanałowy analizator amplitudy widmo spektrometryczne przetworniki spektrometryczne: przetwornik Wilkinsona, przetwornik "succesive-aproximation" nieliniowość przetworników i jej wpływ na jakość obrazów w topografii promieniowania gamma metoda "sliding scale" 6. Wielodrutowa komora proporcjonalna - MWPC (2h) budowa i zasada działania systemy odczytu: DCC, DCG, linia opóźniająca czynniki fizyczne i mechaniczne wpływające na pozycyjną zdolność rozdzielcza eksperyment Charpaka z odczytem sygnałów z elektrod pozycyjnych umieszczonych w płaszczyźnie anodowej problemy wydajności MWPC dla wyższych energii promieniowania gamma: MWPC LACY?ego, ZANIEWSKIEGO i BATEMANA, MWPC z przetwornikiem JAEVONS'a 7. Gammkamera (3h) budowa i zasada działania gammkamery model Angera: schemat kodowania oparty o sieć rezystorów model Tanaki: schemat oparty o pomiar czasu opóźnienia na liniach opóźniających podstawowe parametry gammakamer korekcja nieliniowości i niejednorodności w gammakamerach nowe koncepcje gammakamer opartych o PSPMT 8. Systemy do obsługi gammakamer (3h) system GAMMA PW: struktura sprzętowa i oprogramowanie systemu GAMMA PW system NMS: kontrola jakości badań, tryby akwizycji badań, protokoły akwizycyjne, analiza obrazów, technika ROI, analiza krzywych, analiza badań SPECT, programy kliniczne, raporty badań 9. Tomografia SPECT (3h) podstawy tomografii, rekonstrukcja obrazów tomograficznych: metody analityczne - splot i jego znaczenie w rekonstrukcji obrazów metody iteracyjne: schemat algorytmu iteracyjnego dla 9-punktowego obrazu i 4 projekcji - algorytm SŁOMKI filtrowanego rzutu wstecznego 10. Tomografia PET (2h) izotopy do tomografii PET FDG i jego rola w badaniach onkologicznych akceleratory do PET, w jaki sposób wytwarzany jest FDG budowa i zasada działania tomografów PET czynniki mające wpływ na rozdzielczość obrazów detektory dla tomografii PET zastosowania tomografii PET metody rekonstrukcji obrazów w tomografii PET tomografy PET-animal zastosowania MWPC w tomografach PET-animal - HIDAC
Metody oceny:
Ocena z przedmiotu to ocena z egzaminu pod warunkiem zaliczenia laboratorium.
Egzamin:
tak
Literatura:
L. Królicki, Medycyna nuklearna, Fundacja im. Ludwika Rydygiera, Warszawa 1996. L. E .Williams, Nuclear Medical Physics, vol. I, II, III, CRC Press, 1987. P.J. El, B.I. Hollman, Computed Emission Tomography, Oxford University Press, 1982. S. A. Larsson, Gamma Camera Emission Tomography, Acta Radiologica Supplementum, 363, Stockholm, 1980. W.D. Townsend, M. Dfrise, Image Reconstruction Methods in Positron Tomography, CERN Reports 93-02, 1993. N. C. Andreasen, Brain Imaging- applications in psychiatry, American Psychiatric Press, 1989.
Witryna www przedmiotu:
nie ma
Uwagi:
Przedmiot składa się z 24 godzin wykładu i 6 godzin laboratorium

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
ma wiedzę z zakresu stosowania izotopów promieniotwórczych w diagnostyce medycznej.
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczenia laboratoryjnego, zaliczenia sprawdzianu pisemnego, zdania egzaminu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W13, K_W14, K_W15, K_W16, K_W20
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W2
ma wiedzę z zakresu akwizycji danych potrzebnych do tworzenia obrazów scyntygraficznych i tomograficznych SPECT i PET.
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczenia laboratoryjnego, zaliczenia sprawdzianu pisemnego, zdania egzaminu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W14, K_W16, K_W20
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W3
ma wiedzę z zakresu budowy gammamaker, gazowych detektorów pozycyjnych, minigammakamer typu
Weryfikacja:
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W14, K_W16
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W4
Ma wiedzę z zakresu algorytmów rekonstrucji obrazów tomograficznych SPECT i PET
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczenia laboratoryjnego, zaliczenia sprawdzianu pisemnego, zdania egzaminu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Potrafi przeprowadzić pomiary z zakresu kontroli jakości gammakamery.
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczenia laboratoryjnego (wyniki pomiarów w postaci raportu - kontrola jakości)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o
Charakterystyka U2
Potrafi stworzyć protokoły akwizycyjne badań radioizotopowych i wykonać akwizycję danych dla trybu statycznego, dynamicznego i bramkowanego sygnałem EKG oraz przeprowadzić uproszczoną analizę tych badań.
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczenia laboratoryjnego (wyniki pomiarów w postaci odpowiednich raportów z tych badań.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11, K_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o
Charakterystyka U3
Potrafi przeprowadzić pełną analizę wskazanych diagnostycznych badań radioizotopowych jak: 1. badanie dynamiczne nerek, 2. czynnosciowe badanie serca bramkowane sygnałem EKG, 3. badanie tomograficzne SPECT perfuzji mięsnia sercowego
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczenia laboratoryjnego (wyniki analizy w postaci odpowiednich raportów)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, I.P6S_UW

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K1
ma świadomość ryzyka związanego ze stosowaniem izotopów promieniotwórczych
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczenia laboratoryjnego, zaliczenie ćwiczenia laboratoryjnego, zaliczenia sprawdzianu pisemnego, zdania egzaminu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KO