Kép- és modellalkotó eszközök az orvosi gyakorlatban 1. előadás: Általános áttekintés

A tárgyról Besorolás: Mechatronikai mérnöki MSc, Biomechatronika szakirány Tárgykód: BMEGEMIMMKA Követelmény: 1+0+1/f/3 (katalógus) Meghirdetett félév: ősz (javasolt 2. ősz) Helyszín: D. épület 423. terem Oktatók: Barsi Árpád és Kapitány Kristóf (Építőmérnöki Kar, Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék) Ismertnek feltételezett témakörök: Matematika, fizika, képfeldolgozás alapjai

Az oktatókról Dr. Barsi Árpád Kapitány Kristóf BME Építőmérnöki Kar Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék K épület 131. Barsi.arpad@epito.bme .hu Kapitány Kristóf BME Építőmérnöki Kar Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék K épület 131. Kapitany.kristof@epito. bme.hu

Tárgytematika – előadások (09.11.) Általános áttekintés (definíciók, történelem). A képalkotó eszközök matematikai és fizikai alapjai 2. (09.25.) Kamerás képalkotó eszközök és alkalmazásaik 3. (10.09.) Zárthelyi az 1-2 előadások anyagából 4. (10.23!) Nemzeti ünnep 5. (11.06.) Tomográfiás képalkotók (CT, PET, SPECT), mágneses rezonancia elvén működő képalkotás 6. (11.20.) Ultrahangos képalkotók és egyéb típusú képalkotás 7. (12.04.) Zárthelyi az 5-6 előadások anyagából

Tárgytematika – laborgyakorlatok 1. (09.18.) félévi ütemterv, DICOM 2. (10.02.) képfeldolgozási alapok 3. (10.16.) képfeldolgozó környezetek 4. (10.30.) kamerás képfeldolgozás 5. (11.13.) CT-képfeldolgozás 6. (11.27.) szinkrotron-képfeldolgozás 7. (12.11.) Beszámoló

Kapcsolódás Önálló projektfeladat (BMEGEMIMMPR) tantárgyhoz Opcionális Részletek a következő gyakorlaton

Oktatási anyagok Minden (nem ZH-s) előadás Powerpoint prezentáció Letölthető, http://www.mogi.bme.hu/letoltes, majd a BIOMECHATRONIKAI & BIOMECHANIKAI TÁRGYAK/ könyvtáron és a Kép- és modellalkotó eszközök az orvosi gyakorlatban/ alkönyvtáron belül Minden előadás felhasznált és ajánlott irodalmat tartalmaz

A tárgy célja („küldetésnyilatkozata”) „A tárgy összefoglalja azokat technikákat és eljárásokat amelyek az emberi testről (vagy annak bizonyos részéről) klinikai és tudományos céllal képeket alkothatnak. Ide tartoznak a különböző radiológiai (RTG, CT, PET, MRI, stb.) és nem radiológiai (EEG, EMG stb.) eljárások. A tárgynak fontos feladata a képek digitalizálási módszereinek elméleti és gyakorlati bemutatása, amely alkalmassá teszi a felvételeket különböző numerikus modellezési módszerek használatához.” Cél: megismerni a képalkotó eljárások hátterét, a tőlük várható mérési eredményeket és azok modellezés során történő hasznosításukat Cél továbbá: megtanulni az egyes képalkotó eljárások előnyeit/hátrányait, felhasználási területeit, együttes használatuk során a tőlük várható „részeredményeket”

Vágjunk bele!

Az orvosi képalkotó eszközökről – nagyon általánosan 2. előadás: Matematikai és fizikai alapok 3. előadás: Kamerás képalkotók 5. előadás: Tomográfiás & Co képalkotók 6. előadás: Ultrahangos és egyéb képalkotók Endoszkóp Mikroszkóp Röntgen Babaultrahang CT Szívultrahang MRI

Két fontos alapfogalom Radiológia: Az orvoslás azon ága, amely az elektromágneses sugárzás és a mechanikai hullámok diagnosztikai, terápiás és tudományos célokra történő alkalmazásával foglalkozik. Modalitás: Az emberi testről alkotott kép előállításának eszköze és módszere.

Anatómiai síkok és irányok

Gyakori megnevezések Elülső (anterior) Hátulsó (posterior) Hasi (ventralis) Háti (dorsalis) Bal (sinister) Jobb (dexter) Alsó (inferior) Felső (superior) Közeli (proximalis) Távoli (distalis) Belső (internalis) Külső (externalis) Oldalsó (lateralis) Középső (medialis)

Képalkotó rendszerben…

Az irányok még egyszer

Invazív és non-invazív módszerek Invazív: → latin „invasio” szóból, jelentése behatolás, benyomulás, beavatkozás, betörés, tömeges támadás Idegen Szavak Szótára: „az az orvosi eljárás, melynek során a testbe vágás vagy szúrás által behatolnak” A tipikus sebészeti eljárások (metszés, biopszia, katéterezés stb.) invazívnak minősülnek. Új Orvosi Szótár (invazivitás): „a kórokozó behatolása a szervezetbe, megtapadása a szövetekben és elszaporodása”

Orvosi képalkotás története 1. Mikroszkóp: talán 1500-as években Hollandiában Hans Lippershey és Zacharias Janssen Antonie Philips van Leeuwenhoek (1632-1723) Delft Robert Hooke (1635-1703) Oxford August Karl Johann Valentin Köhler (1866-1948) Jena Hook mikroszkópja Köhler Leeuwenhoek Hooke

Orvosi képalkotás története 2. Elektronmikroszkóp: Ernst August Friedrich Ruska (1906-1988) és Max Knoll (1897-1969) 1931-ből, fizikai Nobel-díj Ruskának 1986-ban Knoll

Orvosi képalkotás története 3. CCD: George E. Smith (1930-) és Willard Boyle (1924-2011) találmánya 1969-ből; 2009-ben fizikai Nobel-díj 1970-ben szabadalom a Philips Labs-ben dolgozó E. Stupp, P. Cath és Zs. Szilagyi számára. A Kodak 1975-ben készíti az első kamerát S. Sasson vezetésével. 1986-ban a Hirox gyártmányú japán digitális mikroszkóp az első

Orvosi képalkotás története 4. Ultrahangos képalkotás: Paul Langévin (1872-1946) 1920 körüli kísérletei után Karl Theodore Dussik (1908-1968) volt az első fiziológus, aki alkalmazta az UH diagnózisra 1936-ban (az első UH-képek 1947-ből vannak) Marhaagyról készült „hiperfonogram”

Orvosi képalkotás története 5. Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923): fizikai Nobel-díj 1901-ben elsőként – X-sugárzás felfedezése a Würzburgi Egyetemen Feleségének keze 1895-ből Az egykori laboratórium

Orvosi képalkotás története 6. Komputertomográfia: Allan MacLeod Cormack (1924-1998) és Godfrey Newbold Hounsfield (1919- 2004) orvosi Nobel-díj 1979-ben Hounsfield Cormack Hounsfield vázlata

Orvosi képalkotás története 7. MRI: Raymond Vahan Damadian (1936-) 1972-ben szabadalma volt, a fiziológiai Nobel-díjat mégsem ő kapta 2003-ban, hanem Paul Lauterburg (1929- 2007) és Peter Mansfield (1933-); Herman Y. Carr nevét szintén meg sem említik! Lauterburg Carr Mansfield Damadian Damadian vázlata

Felhasznált irodalom Brencsán János (1990): Új Orvosi Szótár, Akadémiai Kiadó, Budapest Essentials of Radiologic Imaging, 7th Ed. Idegen szavak szótára, http://www.tintakiado.hu/ Horváth Ferenc (szerk. 1994): A radiológia alapfogalmai, Medicina, Budapest Tótfalusi István: Magyar etimológiai nagyszótár, http://www.szokincshalo.hu Wikipédia