Nummer: 142220 | |
Lehrform: Praktikum | |
Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz | |
Dozentin: Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz, wiss. Mitarbeiter*innen | |
Sprache: Deutsch | |
SWS: 3 | |
LP: 3 | |
TERMINE IM WINTERSEMESTER | |
Vorbesprechung: Montag den 25.10.2021, 14:15 Uhr im ID 04/232 | |
Praktikum Montags: ab 14:15 bis 17:00 Uhr im ID 04/271 | |
PRÜFUNG | |
Prüfungsform: | Praktikum |
Prüfungsanmeldung: | Direkt bei der Dozentin bzw. dem Dozenten |
studienbegleitend |
ZIELE
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über ein vertieftes Verständnis bereits zuvor erlernten Wissens im Bereich der Signalverarbeitung und Bildgebung und über die Fähigkeit, dieses in praktischen Anwendungen umzusetzen. Sie können geeignete Modelle auswählen und diskutieren, Simulationen durch den Einsatz entsprechender Software (z.B. Matlab, OnScale) durchführen und bewerten, und darauf aufbauend Lösungsansätze optimieren. Sie sind in der Lage, in kleinen Teams zusammenzuarbeiten und technische Berichte anzufertigen. Als Schlüsselqualifikation wird u.a. das Vorgehen bei komplexen Entwürfen beherrscht.
INHALT
Das Praktikum vertieft in 4 Versuchen die Grundlagen der Ultraschallabbildungsverfahren und der Bildregistrierung. Die Versuche werden jeweils an mehreren aufeinanderfolgenden Terminen durchgeführt. Der Schwerpunkt liegt auf den Ultraschallabbildungsverfahren. In einem Basisversuch zur Ultraschall-Bildgebung werden Grundlagen der Schallreflexion und –dämpfung und zur Signalverarbeitung, sowie zur Entstehung des Ultraschall B-Bildes vermittelt. Darauf aufbauend wird in einem weiteren Versuch ein Ultraschallwandler unter Verwendung von FEM-Programmen optimiert. Dabei werden FEM-Wandlermodelle, Ersatzschaltbilder und Designkriterien für Ultraschallwandler vorgestellt. Ein Versuch zur Feldsimulation der Schallwellenausbreitung hat den Array-Entwurf und Designkriterien für Ultraschall-Wandlerarrays zum Inhalt. Methoden der Strahlformung, Abbildungsartefakte und verschiedene Scanverfahren werden mit dem Simulationsprogramm Field II untersucht, so dass die Studierenden praktische Erfahrungen mit Feldsimulationen machen können. Der letzte Versuch umfasst das Thema Bildregistrierung. Hierbei wird am Anwendungsbeispiel der computerunterstützten Chirurgie vermittelt, wie verschiedene Bilddaten fusioniert werden können. Dafür sind bekannte Algorithmen in Matlab zu implementieren und anschließend in einer vorgegebenen Versuchsanordnung zu testen.
VORAUSSETZUNGEN
keine
EMPFOHLENE VORKENNTNISSE
Inhalt der Vorlesungen: Ultraschalltechnik, Tomographische Abbildungsverfahren, Bildverarbeitung in der Medizin
LITERATUR
SONSTIGES
Die Praktikum wird über Moodle organisiert. Bitte schreiben Sie eine E-Mail an Marvin Heller (marvin.heller-L87@rub.de), um das Passwort zu erhalten.
Ruhr-Universität Bochum
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Lehrstuhl für Medizintechnik
Postfach ID 22
Universitätsstraße 150
D-44801 Bochum
Sekretariat
Raum: ID 04/231
Telefon: (+49) (0) 234 32 - 27573
Fax: (+49) (0) 234 32 - 14872
E-Mail: MT-Office[at]rub.de
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