Analiza medicinskih slik

Visokošolski učitelji: Pernuš Franjo

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• Priporočeno je poznavanje matrične algebre, diferencialnih enačb in MATLABa.

Vsebina:

Uvod: zgodovina, pomen in področja računalniško podprte analize slik v medicini.
Izvori medicinskih slik: rentgensko slikanje, računalniška tomografija, magnetno resonančno slikanje, ultrazvok in nuklearna medicina.
Razgradnja in kvantitativna analiza slik: delitev in uporaba postopkov, prilagodljivo upragovljanje, razgradnja na osnovi odvodov, razgradnja s širjenjem, združevanjem in razdruževanjem področij, razgradnja na osnovi razvrščanja ter razgradnja na osnovi poravnave modelov. Vrednotenje rezultatov razgradnje.
Poravnava: pomen poravnave slik v medicini, klasifikacija postopkov poravnav, modeliranje geometrijskih preslikav in deformacij, točkovne metode, določevanje in prileganje kontrolnih točk, postopki na osnovi površin, postopki na osnovi mere podobnosti, analiziranje in vrednotenje postopkov poravnav, klinični primeri poravnave in integracije slik.
Slikovno vodeni posegi v medicini: sistemi za sledenje in navigacijo, vizualizacija v slikovno vodenih posegih, načrtovanje posegov, poravnava slik, modelov in načrtov posega s pacientom ali s slikami pacienta, vrednotenje zanesljivosti in točnosti slikovno vodenih posegov, klinična uporaba slikovno vodenih posegov.

Cilji in kompetence:

Spoznati pomen ter osnovne principe analize medicinskih slik, ki so danes nepogrešljive pri postavljanju diagnoze, načrtovanju, simulaciji in izvedbi posega ter pri spremljanju učinkov zdravljenja oziroma napredovanja bolezni. Pridobiti znanje za analitično, numerično in eksperimentalno analizo medicinskih slik.

Predvideni študijski rezultati:

Znanje in razumevanje: Študent bo razumel pomen analize slik v medicini ter osnovne principe razgradnje, poravnave in integracije slik. Znal bo analitično, numerično in eksperimentalno analizirati medicinske slike.

Uporaba: Študenti bodo pridobili znanja in spretnosti, ki so koristna za poklic, ki je povezan z analizo slik v kliničnem okolju, kliničnih raziskavah, znanstveno raziskovalnem delu ali tehnološkem razvoju.

Prenosljive spretnosti: Študenti bodo pridobili splošne prenosljive spretnosti, ki so potrebne v multidisciplinarnem znanstvenem ali kliničnem raziskovalnem okolju. Znanja bodo lahko uporabili tudi na področju avtomatske vizualne kontrole v industriji.

Metode poučevanja in učenja:

V primeru zadostnega števila vpisanih študentov bodo predavanja potekala skozi celotni semester, sicer pa nekaj uvodnih predavanj, potem pa samostojni študij, vaje in seminarji pod mentorstvom nosilca.

Laboratorij za slikovne tehnologije

Gradiva

1. M. Sonka, J.M. Fitzpatrick (Editors). Handbook of Medical Imaging, Volume 2, Medical Image Processing and Analysis, SPIE Publications, 2009.
2. I.N. Bankman (Editor). Handbook of Medical Image Processing and Analysis, Academic Press, 2nd edition, 2008.
3. T. Peters, K. Cleary (Editors). Image-Guided Interventions: Technology and Applications, Springer, 2008.
4. W. Birkfellner. Applied Medical Image Processing. A basic course Taylor & Francis, 2nd edition, 2014.