0922030 Biophysikalische Messtechnik in der Medizin (mit Übungen und Seminar)
Letztes update: 13 February 2012

4 Std., Fr. 14:00 - 17:00, SE 1, Physikalisches Institut, Am Hubland
Bert Hecht, Zimmer B-032, Tel. 888 5863
mit Prof. P. Jakob & Prof. R. Hanke

Die Veranstaltung umfasst 4 SWS Vorlesungen und Übungen/Seminar für Studierende ab dem 5. Fachsemester. Sie richtet sich u.a. an Studierende der Nanostrukturtechnik als Wahlpflichtveranstaltung (Bachelor/Master).

Inhalt:

Gegenstand der Vorlesung sind die physikalischen Grundlagen bildgebender Verfahren und deren Anwendung in der Biomedizin. Schwerpunkte bilden die konventionelle Röntgentechnik, die Computertomographie, bildgebende Verfahren der Nuklearmedizin, der Ultraschall, optische Verfahren und die MR-Tomographie. Abgerundet wird diese Vorlesung mit der Systemtheorie abbildender Systeme und mit einem Ausflug in die digitale Bildverarbeitung.

Leistungsüberprüfung:

1. Kurzvortrag & 1-seitige schriftliche Zusammenfassung (vor dem Vortrag zu verteilen) & Anwesenheitspflicht & Dateien abgeben.

2. Klausur am Semesterende. Die Klausur wird nach dem "multiple-choice" Prinzip durchgeführt. Beispielfragen werden nach jeder Vorlesungseinheit ins Netz gestellt. Diplomstudenten müssen Vortrag halten und Klausur bestehen.

Benotung: Vortrag (50%) & Klausur (50%).

Vortragsvorbereitung:

1. Vortragsplanung (obligatorisch):

  • 2 Wochen vor Vortrag: Vorbesprechung,
  • 1 Woche vor Vortrag: Besprechung mit Folienvorlagen
  • Zum Vortrag: 1-seitige Zusammenfassung

2. Vortragsdauer: 25 min. exakt! 5 - 10 min. Diskussion und Fragen nach dem Vortrag

3. Am Ende: alle Vorträge und handouts auf CD (als pdf)
--> Dateien als pdf per email an Bert Hecht (Scheinvorausetzung!)


Literatur:

1. Willi A. Kalender, Computertomographie: Grundlagen, Gerätetechnologie, Bildqualität, Anwendungen. Publicis MCD Verlag ISBN 3-89578-082-0
2. Harrison H. Barrett, W. Swindell, Radiological Imaging, Academic Press, ISBN 0-12-079603-1
3. R. Halmshaw, “Industrial Radiography: Theory and practice”, Applied Science Publishers, New York 1982. (2. Auflage: 1995)
4. D. Stegemann, „Zerstörungsfreie Prüfverfahren (Radiographie und Radioskopie)“, Teubner, Stuttgart 1995.
5. Thorsten M. Buzug, „Computed Tomography: From Photon Statistics to Modern Cone-Beam CT“, Springer-Verlag Berlin/Heidelberg 2008.
6. Avinash C. Kak and Malcolm Slaney, “Principles of Computerized Tomographic Imaging”, IEEE Press, New York 1988. (2. Auflage: SIAM 2001, online unter: Yahoo Research)
7. O. Dössel, Bildgebende Verfahren in der Medizin. Springer Verlag. ISBN 3-540-66014-3
8. H. Morneburg, Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Erlangen: Siemens Publicis MCD Verlag, 1995
9. S. Webb, The Physics of Medical Imaging, in Medical Science Series, R.F. Mould, Ed. Bristol Philadelphia: Institute of Physics Publishing, 1996, ISBN 0-85274-361-0
10. D. Dowsett et al., The Physics of Diagnostic Imaging
11. T. Laubenberger & J. Laubenberger, Technik der medizinischen Radiologie, Köln: Deutscher Ärzte-Verlag, 1994
12. Universitätsbibliothek: Radiologie
13. INTERNET!!!

Inhalt der Vorlesung: (als PDF)

Datum Thema Dozent
21.10.

Vorbesprechung

Hecht

28.10.







Einführung medizinische Bildgebung







Jakob

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

04.11.







Röntgendetektion
Teil 1, Teil 2, Teil 3






Jakob

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

11.11.







Röntgen: Anwendungen & Systemtheorie & Dosisbegriffe; Teil1, Teil 2

Vortrag 1 und handout
Vortrag 2 und handout



Jakob

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

18.11.







Röntgendetektoren und Computertomographie I

Vortrag 3 und handout
Vortrag 4 und handout




Hanke

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

25.11.







Computertomographie II

Vortrag 5 und handout
Vortrag 6 und handout




Hanke

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

02.12.







Besondere bildgebende Methoden

Vortrag 7 und handout
Vortrag 8 und handout




Hanke

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

09.12.








Hochenergie CT (LINAC), Neutronen-Radiographie

Vortrag 9 und handout
Vortrag 10 und handout




Hanke

Fragen zur Wiederholung des Stoffs


Lösung

16.12.







Magnetresonanz I

Vortrag 11 und handout
Vortrag 12 und handout




Jakob

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

23.12.








Magnetresonanz II

Vortrag 13 und handout
Vortrag 14 und handout
Vortrag 15 und handout
Vortrag 15a und handout
Vortrag 15b und handout
Vortrag 15c und handout

Jakob

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

13.01.








Diffuse optische Abbildung und Tomographie

Vortrag 16 und handout
Vortrag 17 und handout




Hecht

Fragen zur Wiederholung des Stoffs


Lösung

20.01.







Optische Kohärenztomographie

Vortrag 19 und handout
Vortrag 20 und handout




Hecht

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung

27.01.








Ausweichtermin

Vortrag 25 und handout
Vortrag 26 und handout
Vortrag 27 und handout
Vortrag 29 und handout
Vortrag 30 und handout
Vortrag 31 und handout
Vortrag 34 und handout
03.02.








Deep-tissue imaging mit Zweiphotonenmikroskopie

Vortrag 37 und handout
Vortrag 21 und handout
Vortrag 22 und handout



Hecht

Fragen zur Wiederholung des Stoffs


Lösung

10.02.






Optische Kontrastmittel, Multimodale Bildgebung & Theragnostics


Vortrag 24 und handout


Hecht

Fragen zur Wiederholung des Stoffs

Lösung
Aktuell:

Inhalt der Vorlesung

mögliche Vortragsthemen

Liste der gewählten Themen