Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETE80MFAN
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Orvosi képalkotás
2. A tárgy angol címe Medical Imaging
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 3 + 1 + 0 v Kredit 5
4. Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend
vagy Tantárgy kód 1 Rövid cím 1 Tantárgy kód 2 Rövid cím 2 Tantárgy kód 3 Rövid cím 3
4.1
4.2
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Nukleáris Technikai Intézet
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Légrády Dávid beosztása egyetemi docens
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2019.06.14. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2019.06.28.
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
Fizika, magfizika / physics, nuclear physics
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
TTK Orvosi fizika MSc képzés kötelező tárgya / Compulsory subject of the Medical Physics MSc course
11. A tárgy részletes tematikája
A tantárgy célkitűzése az orvosi képalkotás matematikai és informatikai eszköztárának megismertetése a hallgatókkal.
A tantárgy tematikája: a kép fogalma, matematikai leírása, a képminőség jellemzése (Kontraszt, geometriai felbontás, zaj, detektálási kvantumhatásfok, jel-zaj viszony, MTF), képalkotási módszerek: transzmissziós, emissziós, gerjesztett technikák, a modalitások vázlatos bemutatása (CT, ultrahang, MRI, PET, SPECT), Sugárterek szimulációja, fizikai és matematikai modellezés, matematikai és fizikai fantomok, lineáris rendszerek. Fourier transzformált a képfeldolgozásban, a 2D vetítés, tomográfia, radon-transzformáció és tulajdonságai, szűrt visszavetítés, inverz Radon-transzformált Riesz-potenciálokkal, multidimenziós inverz Radon-transzformált. Iteratív rekonstrukciós módszerek algebrai eszközökkel, staisztikus iteratív becslők (ML-EM, OSEM, ML-TR ). Korrekciós tényezők, a tomográfiás rekonstrukció gyakorlata. Képarchiváló és kommunikációs rendszerek, képtömörítés, DICOM szabvány és kommunikáció
 
The aim of the subject is presenting the mathematical and information technology foundations of medical imaging.
Course syllabus: The image: concept, mathematical description, quality masures (contrast, resolution, noise, DQE, SNR, MTF, etc.), quality norms, basics of digital  image processing. Image formation: transmission, emission, induced emission techniques, line of response model, imaging quality aspects of medical imaging modalities: MRI, PET, SPECT, US. Modelling radiation transport in imaging: simulation of ratiadion feilds, physical and mathematical modelling and phantoms, linear systems, practical techniques of Fourier transoformation in medical imaging. Mathematics of planar imaging, projections, tomography, Radon transform and its properties in 2D and 3D, Radon inversion with FBP, Riesz-potentials, Radon's inversion formula, Ray transform, inversion of the Ray transform. Iterative algebraic reconstruction techniques and analysis of the tomographic inversion problem. Statistical iterative technques, basics of ML-EM concept, MLEM, OSEM, ML-TR.  The practice of tomographic inversion, PACS systems, DICOM communication and file system. 
 
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 Zárthelyi dolgozat, programozási házifeladat / writen test of mathematical problems of imaging (mid-tern), programming of a tomographic inversion method (until end of term) vizsga-
időszakban		 szóbeli vizsga / oral exam
13. Pótlási lehetőségek
A TVSZ szerint / According to the Code of Studies and Exams
14. Konzultációs lehetőségek
Az előadókkal egyeztetett időpontokban / at times agreed with the lecturers
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
Frank Natterer, Frank Wübbeling: Mathematical Methods in Image Reconstruction, SIAM, 2001
C. L. Epstein: The Mathematics of Medical Imaging, 2001.
The Mathematics of Medical Imaging, 2001.
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
56
16.2 Félévközi felkészülés órákra
10
16.3 Felkészülés zárthelyire
10
16.4 Zárthelyik megírása
2
16.5 Házi feladat elkészítése
38
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
0
16.7 Egyéb elfoglaltság
14
16.8 Vizsgafelkészülés
20
16.9 Összesen
150
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
150
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Légrády Dávid
egyetemi docens
Nukleáris Technikai Intézet
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Czifrus Szabolcs