ΙΑΤΡΙΚΑ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Περιγραφή:

To μάθημα «Ιατρικά Απεικονιστικά συστήματα» αποσκοπεί να καλύψει τις απαραίτητες γνώσεις για τις αρχές λειτουργίας και τις εφαρμογές των απεικονιστικών συστημάτων στην Ιατρική και τη Βιολογία. Απευθύνεται σε μεταπτυχιακούς φοιτητές με υπόβαθρο θετικών επιστημών/  πληροφορικής. Πτυχιούχοι με υπόβαθρο επιστημών υγείας μπορούν επίσης να παρακολουθήσουν το μάθημα, αν και απαιτείται να καλύψουν πιθανά κενά στις γνώσεις τους σχετικά με φυσική, μαθηματικά, επεξεργασία σήματος, Μετασχηματισμού Fourier κλπ. Περιεχόμενο του μαθήματος Εισαγωγικές έννοιες – Απαιτούμενες γνώσεις φυσικής – Προβολική Ραδιογραφία Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας και ύλης (Σκέδαση Rayleigh, Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, Σκέδαση Compton, Δίδυμη γένεση, Γραμμικός, μαζικός συντελεστής εξασθένισης) Στατιστική φωτονίων, θόρυβος Poisson Παραγωγή ακτίνων Χ και Ανίχνευση ακτίνων Χ Αρχές τομογραφικής ανακατασκευής εικόνας Μετασχηματισμός Radon, Παράλληλες προβολές – Θεώρημα τομής Fourier (FST) Εισαγωγή στην επεξεργασία διακριτών σημάτων, διακριτός μετασχηματισμός Fourier (DFT) Ανακατασκευή διακριτής εικόνας βάσει του FST Επαναληπτικοί αλγόριθμοι ανακατασκευής εικόνων (ART, SIRT, αλγόριθμος μέγιστης πιθανοφάνειας) Υπολογιστική Τομογραφία ακτίνων Χ Καθορισμός εγκάρσιων τομών, επίπεδα τομών, μέγεθος voxel, Αρχή λειτουργίας του των σύγχρονων τομογράφων (2ης, 3ης, 4ης γενιάς, σπειροειδείς) Μαγνητική Τομογραφία (Magnetic Resonance Imaging -MRI) Αρχές Φυσικής: Μαγνητική διπολική ροπή μ, ιδιοστροφορμή (spin) στοιχειωδών σωματιδίων, Εξισώσεις Bloch, Χρόνοι αποκατάστασης μαγνήτισης Παλμοσειρές Τρόποι απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού Υλικό (Hardware) μαγνητικού τομογράφου Ραδιοϊσοτοπική απεικόνιση Απαραίτητα στοιχεία φυσικής: ραδιενέργεια, α, β, γ διάσπαση, ισότοπα, Γεννήτριες ισοτόπων Επιλογή ισοτόπων γ-Κάμερα: συστατικά μέρη, Αρχές λειτουργίας (grid, PMTs, υπολογισμός θέσης κλπ) Σπινθηρογραφήματα, δυναμικές μελέτες Τομογραφία εκπομπής μονού φωτονίου (SPECT) Ποζιτρονική τομογραφία PET, τύποι συμπτωτικών γεγονότων, διόρθωση αυτοαπορόφησης Υπέρηχοι Φυσική διάδοσης / ανάκλασης ηχητικού κύματος,  σχηματισμού εικόνας, Α mode, B mode, M mode, Doopler imaging. Ειδικές εφαρμογές απεικόνισης Απεικονιση σε ορατό/Υπέρυθρο, Τομοσύνθεση, εφαρμογές ασφάλειας

Βιβλιογραφία:
1. A. Kak, M. Slaney, Principles of computerized tomographic imaging. J. Bushberg, J. Seibert, E. Leidholdt 2. Jr., J. Boone: The Essential Physics of Medical Imaging, Third Edition, LWW, 2011 N. B. Smith, A. Webb: 3. Introduction to Medical Imaging: Physics, Engineering and Clinical Applications, Cambridge University Press, 2010 William R. Hendee, E. Russell Ritenour, Medical Imaging Physics, JOHN WILEY & SONS, INC