Nummer: 141223 | |
Lehrform: Vorlesung und Übungen | |
Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz | |
Dozentin: Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz | |
Sprache: Deutsch | |
SWS: 4 | |
LP: 5 | |
TERMINE IM SOMMERSEMESTER | |
Beginn: Mittwoch den 06.04.2022 | |
Vorlesung Mittwochs: ab 08:15 bis 09.45 Uhr in ID 04/445 | |
Übung Mittwochs: ab 10:15 bis 11.45 Uhr in ID 04/445 | |
PRÜFUNG | |
Termin nach Absprache mit dem Dozenten. | |
Prüfungsform: | mündlich |
Prüfungsanmeldung: | FlexNow |
Dauer: | 30min |
ZIELE
Nach erfolgreichem Abschluss das Modul verfügen die Studierenden über Kenntnisse der wichtigsten tomografischen diagnostischen Abbildungsverfahren (Röntgencomputertomographie, Magnetresonanztomografie). Sie kennen die technischen Grundkomponenten der betrachteten bildgebenden Systeme und können ihre Funktionsweise erklären. Sie verstehen die grundlegenden physikalischen Effekte (z.B. Röntgenschwächung, Kernspinresonanz) und können diese diskutieren. Die Studierenden verstehen die Theorie der tomografischen Rekonstruktion (Fourier-Slice-Theorem, Fourier-Diffraction Theorem) und können hieraus den Aufbau und die erzielte Bildqualität der betrachteten Systeme ableiten und erläutern. Sie sind in der Lage, bekannte Algorithmen zur Bildrekonstruktion umzusetzen und sich neue Algorithmen selbständig zu erschließen und zu bewerten. Durch die Übungen in Kleingruppen, teilweise an Rechnern, sind die Studierenden befähigt, das Erlernte im Team praktisch umzusetzen, Lösungsansätze zu erläutern und argumentativ zu vertreten.
INHALT
Mit Hilfe tomographischer Abbildungsverfahren können aus Projektionen, d.h. aus gemessenen, integralen Beziehungen physikalischer Parameter, Schnittbilder von Gewebe- und Knochenstrukturen rekonstruiert werden. Bei der Computertomographie (CT) wird die Durchdringung von Röntgenstrahlen durch ein abzubildendes Volumen unter verschiedenen Winkeln gemessen, und es erfolgt eine Rekonstruktion des Röntgenschwächungskoeffizienten. Bei der Magnetresonanz-Tomographie (MR-Tomographie) werden hingegen kernmagnetische Resonanzeffekte genutzt, und es werden Relaxationszeiten bzw. Protonendichten abgebildet. Es werden von den physikalischen und mathematischen Grundlagen bis zu praktisch wichtigen Rekonstruktionsverfahren alle Schritte von der Datenaufnahme bis zum Bild vermittelt.
VORAUSSETZUNGEN
keine
EMPFOHLENE VORKENNTNISSE
Kenntnisse der Systemtheorie, Fourier-Transformation und Signalverarbeitung, die denen entsprechen, die als Grundlagen in den Vorlesungen des Bachelorstudienganges Elektrotechnik und Informationstechnik vermittelt werden.
LITERATUR
SONSTIGES
Diese Lehrveranstaltung wird über Moodle organisiert. Die notwendigen Informationen werden in der ersten Vorlesung mitgeteilt.