|
Tankönyv Fizikusoknak
|
|
1 Üdvözlet az olvasónak |
|
2 Az orvosi képalkotás matematikai alapjai |
|
2.1 Az orvosi képalkotás matematikai alapjai - Bevezető |
|
2.2 Integrálgeometria és Integráltranszformációk |
|
2.2.1 Bevezető (Integrálgeomteria és integráltramszformációk) |
|
2.2.2 Egyenes és egyéb lineáris geometria elemek reprezentációja |
|
2.2.3 A 2D Radon-transzformáció |
|
2.2.4 A szinogram |
|
2.2.5 A Radon-transzformált tulajdonságai |
|
2.2.6 A Hilbert-transzformált |
|
2.2.7 A Digitális Radon transzformált |
|
2.2.8 Radon-transzformált több dimenzióban és a Sugár-transzformált |
|
2.3 Képrekonstrukció analitikus összefüggésekkel |
|
2.3.1 Képrekonstrukció - Bevezető |
|
2.3.2 A Központi Szelet Tétel |
|
2.3.3 A szűrt visszavetítés |
|
2.3.4 A szűrt visszavetítés megvalósítása |
|
2.3.5 A Központi Szelet Tétel és a Fourier inverziós képlet több dimenzióban |
|
2.3.6 Az inverz Radon-transzformált értelmezése |
|
2.3.7 Inverz Radon transzformáció Riesz-potenciál megoldáscsaláddal |
|
2.3.8 Szűrőtervezés a szűrt visszavetítéshez |
|
2.3.9 3D rekonstrukció - Kitekintés |
|
2.4 Képrekonstrukció algebrai összefüggésekkel |
|
2.4.1 Képrekonstrukció algebrai összefüggésekkel (Bevezető) |
|
2.4.2 A képrekonstrukció diszkrét bázisa |
|
2.4.3 Nem statisztikai iteratív megoldások |
|
2.4.4 Statisztikai alapú képrekonstrukciós stratégiák |
|
2.4.4.1 Példa Maximum-Likelihood becslésre |
|
2.4.5 Az ML-EM algoritmus |
|
2.4.6 Az ML-EM algoritmus az Emissziós Tomográfiában |
|
2.4.7 ML-EM variációk: MAP-EM, OSEM |
|
2.5 A DICOM-szabvány |
|
2.5.1 Összefoglalás (DICOM) |
|
2.5.2 Bevezető (DICOM) |
|
2.5.3 Egyszerűsített DICOM kezdőknek |
|
2.5.3.1 Bevezetés az alfanumerikus adatok reprezentációjába |
|
2.5.3.2 Bevezetés a játék-Dicom fájlformátumba I. (Feladatok az olvasónak) |
|
2.5.3.3 Bevezetés a játék-Dicom fájlformátumba II. (Megoldások) |
|
2.5.3.4 Bevezetés a játék-Dicom fájlformátumba III |
|
2.5.3.5 Bevezetés a játék-Dicom fájlformátumba IV (további bonyolítás: az értékmegjelenítés) |
|
2.5.4 A DICOM-fájlformátum elemei |
|
2.5.4.1 Érték-reprezentáció |
|
2.5.4.2 Dicom-azonosítók |
|
2.5.4.3 A DICOM fájl struktúrája és a DICOM tagek |
|
2.5.4.4 Képi információk tárolása a DICOM-ban |
|
2.5.4.5 A DICOM-szolgáltatásokról |
|
2.5.5 Függelék (DICOM) |
|
2.6 Lineáris Modell Alapú Képi Információ Feldolgozás Matematikai Módszerei |
|
2.6.1 Bevezetés. |
|
2.6.2 Lineáris operátorok |
|
2.6.3 Nevezetes bemenő függvények |
|
2.6.4 Általános bemenő függvények - Fourier-transzformáció |
|
2.6.5 Laplace-transzformáció |
|
2.6.5.1 Lineáris rendszerek vizsgálata a kiterjesztett frekvencia tartományban |
|
2.6.5.2 A Laplace-transzformáció tulajdonságai és műveleti szabályai |
|
2.6.5.3 Nevezetes függvények Laplace-transzformáltja |
|
2.6.5.4 Rendszerjellemző függvények matematikai leírása |
|
2.6.5.5 A visszatranszformálás módszere koncentrált paraméterű lineáris invariáns rendszerek esetén |
|
2.6.5.6 Racionális valódi törtfüggvény visszatranszformálása |
|
2.6.5.7 Átviteli függvény |
|
2.6.5.8 Átviteli karakterisztika |
|
2.6.5.9 Lineáris invariáns rendszer leírása az átmeneti függvény segítségével |
|
2.6.5.10 Lineáris invariáns rendszer átmeneti és súlyfüggvény közötti kapcsolat |
|
2.6.6 Feladatok |
|
2.6.7 A mintavételezés elméleti alapjai, alaptörvényei |
|
2.6.8 Planáris leképezés lineáris rendszerként |
|
2.6.9 Függelék |
|
2.6.9.1 Tételek, levezetések |
|
2.6.9.1.1 A Fourier-sor származtatása |
|
2.6.9.1.2 Fourier-sor átírása komplex alakba |
|
2.6.9.1.3 Parzeval-tétel kifejtése |
|
2.6.9.1.4 Válasz függvény megadása |
|
2.6.9.1.5 Duhamel-tétel származtatása |
|
2.6.9.2 Feladatok megoldásai |
|
2.6.9.2.1 S1 |
|
2.6.9.2.2 S2 |
|
2.6.9.2.3 S3 |
|
2.6.9.2.4 S4 |
|
2.6.9.2.5 S5 |
|
2.6.9.2.6 S6 |
|
2.6.9.2.7 S7 |
|
2.6.9.2.8 S8 |
|
2.6.9.2.9 S9 |
|
2.6.9.2.10 S10 |
|
2.6.9.2.11 S11 |
|
2.7 Monte Carlo módszerek |
|
2.7.1 Monte Carlo módszerek bevezetés |
|
2.7.2 Mintavételezés |
|
2.7.3 Szabad úthossz sorsolása |
|
2.7.4 Kölcsönhatás sorsolása |
|
2.7.5 detektálás |
|
2.8 Irodalomjegyzék kepalkotás matematikai alapjai |
|
3 Nukleáris medicina fizikusoknak |
|
3.1 Bevezetés a nukleáris képalkotásba |
|
3.1.1 Nukleáris képrögzítés |
|
3.1.2 A nukleáris medicina alkalmassága, vizsgálható szervek |
|
3.1.3 A radioaktív nyomjelzés, történeti áttekintés |
|
3.1.4 Kollimátorok |
|
3.1.5 A PET fejlődése |
|
3.1.6 A SPECT-ben használt izotópok |
|
3.1.7 Sugárzások detektálása szempontjából fontos fizikai folyamatok |
|
3.2 Detektorok |
|
3.2.1 Szcintillátorok |
|
3.2.1.1 A szcintilláció folyamata, szcintillátorok típusai |
|
3.2.1.2 Szcintillátorok alapvető tulajdonságai |
|
3.2.1.3 SPECT-szcintillátor |
|
3.2.1.4 PET-szcintillátor |
|
3.2.2 PMT (Photomultiplier Tube) |
|
3.2.3 Félvezető fotodetektorok |
|
3.3 A γ foton pozíció érzékeny és energia szelektív detektálásának méréstechnikai háttere |
|
3.3.1 A gamma-sugárzás pozicióérzékeny és energiaszelektív detektálása |
|
3.3.2 Radioaktív gamma-sugárzó anyag (2D) képszerű leképezése Anger-elv alapján |
|
3.3.3 A centroid módszer és az Anger-kamera |
|
3.4 Gamma kamera és képalkotása |
|
3.4.1 Gamma kamera felépítése |
|
3.4.2 Pozíció-meghatározási módszerek |
|
3.4.3 Képkorrekciók és kalibrációk |
|
3.4.4 Leképezési jellemzők vizsgálata |
|
3.4.5 Vizsgálati típusok |
|
3.4.6 Egésztest vizsgálat |
|
3.5 SPECT képalkotás |
|
3.5.1 A 3D emissziós képrögzítés alapjai |
|
3.5.2 Rekonstrukció módszerei |
|
3.5.3 Konjugált projekciók |
|
3.5.4 Leképezési hibák |
|
3.5.5 Pinhole SPECT |
|
3.6 PET képalkotás |
|
3.6.1 A PET alapelve |
|
3.6.2 Időzítés |
|
3.6.3 Single ráta, pileup, holtidő, random ráta |
|
3.6.4 Az ideális képalkotást limitáló hatások |
|
3.6.5 PET rendszerek kalibrációs lépései |
|
3.7 PET-CT |
|
3.7.1 Bevezetés a PET-CT multi-modalitású képalkotásba |
|
3.7.2 Izotópgyártás |
|
3.7.3 Vizsgálat |
|
3.7.4 Hardver |
|
3.7.5 Standard Uptake Value (SUV) |
|
3.7.6 PET-MRI |
|
3.8 Sugárvédelem a nukleáris medicinában |
|
3.8.1 PET-CT - sugárvédelem |
|
3.8.2 SPECT - gamma-kamera - sugárvédelem |
|
3.9 Irodalomjegyzék (Nukleáris Medicina) |
|
4 A digitális képrögzítés és képfeldolgozás alapjai |
|
4.1 A digitális képrögzítés alapjai |
|
4.2 Statikus vizsgálatok |
|
4.2.1 Mellékpajzsmirigy vizsgálat (képkivonási technika) |
|
4.2.2 Szívizom perfúzió |
|
4.3 Dinamikus vizsgálatok |
|
4.3.1 Renográfia |
|
4.3.2 Bal-jobb shunt mérése |
|
4.3.3 Szív heamodinamikai paramétereinek meghatározása első átfolyási metodika alapján |
|
4.3.4 EKG-val kapuzott szív vizsgálat |
|
4.3.5 Parametrikus képek |
|
4.3.6 Funkcionális képek |
|
4.3.7 Kondenzált képek |
|
4.4 Három dimenziós (3D) adatok megjelenítése |
|
4.4.1 Általános bevezetés |
|
4.4.2 Felület megjelenítés (surface rendering) |
|
4.4.3 Algoritmusok |
|
4.4.4 Térfogat megjelenítés (volume rendering) |
|
4.4.5 A felület és térfogat megjelenítés kombinációja |
|
4.4.6 Három dimenziós parametrikus képek |
|
4.4.7 Korrekciók |
|
4.4.8 Transzformációk |
|
4.5 Irodalomjegyzék |
|
5 Képalkotás szerepe a sugárterápiában |
|
5.1 A sugárterápia múltja és jelene |
|
5.2 A sugárterápia fejlődése Magyarországon |
|
5.3 Teleterápiás besugárzástervezés napjainkban |
|
5.4 Teleterápiás besugárzókészülékek |
|
5.4.1 Röntgenkészülékek |
|
5.4.2 Elektrongyorsítók |
|
5.4.3 Egyéb részecske gyorsítók |
|
5.4.4 Kobaltágyú |
|
5.5 Dóziseloszlást módosító eszközök a teleterápiában |
|
5.5.1 Ékszűrők |
|
5.5.2 Hagyományos blokkok |
|
5.5.3 Sokleveles kollimátorok |
|
5.6 Képalkotás a sugárterápiában |
|
5.6.1 Betegpozicionálás és betegrögzítés |
|
5.6.2 CT-készülékek terápiás alkalmazása |
|
5.6.3 Sugárterápiás kezelések szimulálása |
|
5.7 Intenzitásmodulált sugárterápia (IMRT) |
|
5.7.1 Intenzitásmodulált sugárterápia módszerei |
|
5.7.2 IMRT-s besugárzástervezés |
|
5.7.3 Minőségbiztosítás az IMRT-s kezeléseknél |
|
5.7.4 Az IMRT klinikai alkalmazása |
|
5.8 Képvezérelt sugárterápia (IGRT) |
|
5.8.1 Az IGRT technikai lehetőségei |
|
5.8.2 Mozgó céltérfogat besugárzása |
|
5.8.3 Szisztematikus és random hibák |
|
5.8.4 Képregisztrációs eljérésok |
|
5.8.5 Korrekciós protokollok |
|
5.9 Sugárterápiás kezelések kivitelezésének ellenőrzése |
|
5.9.1 Dózisleadás ellenőrzése termolumineszcens dozimetriával (TLD) |
|
5.9.2 Dózisleadás ellenőrzése félvezető detektorokkal |
|
5.9.3 Mezőellenőrző (PORT) filmek alkalmazása |
|
5.9.4 Elektronikus mezőellenőrző berendezések |
|
5.10 Brachyterápia |
|
6 Minőségbiztosítás |
|
6.1 Nemzetközi szervezetek szerepe a minőségbiztosításban |
|
6.2 A minőségügy alapfogalmai |
|
6.3 PET készülékek minőségbiztosítása |
|
6.3.1 Térbeli felbontás |
|
6.3.2 Szórás frakció, számlálási veszteség és véletlen-koincidenciák mérése |
|
6.3.3 Érzékenység |
|
6.3.4 Pontosság: korrekciók számlálási veszteséghez és véletlen koincidenciákhoz |
|
6.3.5 Képminőség, gyengítés- és szóráskorrekció pontosságának ellenőrzése |
|
6.4 Besugárzókészülékek minőségellenőrzése-minőségbiztosítása |
|
6.4.1 Lineáris gyorsító minőségellenőrzése-minőségbiztosítása |
|
6.4.2 Ellenőrzés sztenderd lineáris gyorsítókon |
|
6.4.2.1 Biztonsági reteszek |
|
6.4.2.2 Jelzőfények |
|
6.4.2.3 Mechanikus integritás |
|
6.4.2.4 Mechanikus beállítás ellenőrzése |
|
6.4.2.5 A fényforrás helyzete |
|
6.4.2.6 Optikai mezőkijelzés |
|
6.4.2.7 Blokktartó tálca |
|
6.4.2.8 Asztalmozgások |
|
6.4.2.9 Nyalábbeállítás |
|
6.4.2.10 A beállítás ellenőrzések értelmezése |
|
6.4.2.11 Homogenitás és szimmetria |
|
6.4.2.12 Dózisteljesítmény-mérések |
|
6.4.2.13 Nyaláb energia |
|
6.4.2.14 Mozgómezős besugárzás |
|
6.4.2.15 A vizsgálatok kiválasztása és gyakoriságuk |
|
6.4.2.16 Szükséges eszközök |
|
6.4.3 Sugárterápiás szimulátorok minőségbiztosítása |
|
6.4.3.1 I. Melléklet |
|
6.4.3.2 II. Melléklet |
|
6.4.3.3 III. Melléklet |
|
6.5 Diagnosztikai röntgenberendezések technikai minőségbiztosítása és biztonsága |
|
6.5.1 A röntgendiagnosztikai minőségbiztosítás haszna, fogalmai és előtörténete |
|
6.5.2 A röntgendiagnosztikai minőségbiztosítás jogi előírásai |
|
6.5.3 A vizsgálatok szintjei és elnevezései |
|
6.5.4 Hazai előzmények |
|
6.5.5 A röntgendiagnosztikai minőségbiztosítás jelenlegi helyzete hazánkban |
|
6.5.6 A röntgen átvételi vizsgálatok haszna és tanulságai |
|
6.5.7 Az átvételi és állapotvizsgálatok során végzendő vizsgálatok |
|
6.5.8 Az átvételi és állapotvizsgálatok eszközszükséglete |
|
6.5.9 Megoldandó kérdések, az előrelépés lehetőségei |
|
6.5.10 A nem-invazív röntgencsőfeszültség-mérés fizikai alapjai |
|
6.5.11 Az ún. időszakos felülvizsgálatok |
|
6.5.12 Az orvostechnikai termékforgalmazás szabályozása az Európai Unióban |
|
6.5.13 A hazai sugárvédelmi nyilvántartásba vétel általános szabályai |
|
6.5.14 Orvostechnikai eszközök (ezen belül röntgenberendezések) megfelelőség-tanúsítása |
|
6.5.15 A röntgenberendezések biztonságára vonatkozó nemzetközi szabványok |
|
7 The principles of MRI |
|
7.1 Fundamentals |
|
7.1.1 Történelem |
|
7.1.2 Tulajdonságok |
|
7.1.3 Dióhéjban |
|
7.2 Spin dynamics |
|
7.2.1 A rezonanciáról |
|
7.2.2 Klasszikus leírás |
|
7.2.3 Mérhető jel |
|
7.2.4 Spin ekhók |
|
7.3 Development of spatial resolution |
|
7.3.1 Frekvencia kódolás |
|
7.3.1.1 Gradiens ekhó |
|
7.3.2 Fáziskódolás |
|
7.3.3 Szeletkódolás |
|
7.3.4 MR-spektroszkópia |
|
7.4 Kontrasztmechanizmusok |
|
7.5 Biztonsági kockázatok |
|
8 Ultrahang |
|
8.1 Bevezető |
|
8.2 A scan |
|
8.3 M mode |
|
8.4 B mode |
|
8.5 3 dimenziós ultrahang vizsgálat |
|
8.6 Doppler ultrahang |
|
8.7 Új irányok az ultrahang diagnosztikában |
|
8.7.1 Szonoelasztográfia |
|
8.7.1.1 Deformációs elasztográfia |
|
8.7.1.1.1 Példa a kvázisztatikus elasztográfia egyenletrendszerének numerikus megoldására |
|
8.7.1.2 Nyírási elasztográfia |
|
8.7.1.2.1 Egy dimenziós tranziens elasztográfia |
|
9 A röntgendiagnosztika alapjai |
|
9.1 Röntgensugárzás és anyag alapvető kölcsönhatási jelenségei |
|
9.2 Röntgenforrások |
|
9.2.1 Radioaktív izotópok |
|
9.2.2 Röntgencső |
|
9.3 Röntgendetektorok |
|
9.3.1 Film |
|
9.3.2 Fluoreszcens ernyő, képerősítés |
|
9.3.3 Szcintillációs detektorok |
|
9.4 Radiológiai képalkotás elemei |
|
9.5 Komputer tomográfia (CT) méréstechnikai alapelemei |
|
9.6 Kúpsugaras röntgentomográfia ( Cone-beam CT ) |
|
9.6.1 Rövidítésjegyzék |
|
9.6.2 Bevezetés a Cone-Beam CT fejezethez |
|
9.6.3 Cone-beam CT felépítése |
|
9.6.4 Adatgyűjtés és feldolgozás |
|
9.6.5 Rekonstrukció |
|
9.6.6 Képminőségi jellemzők |
|
9.6.7 A kúpsugaras CT vizsgálat dózisterhelése |
|
9.6.8 Felhasználási lehetőségek |
|
9.6.9 A kúpsugaras tomográfia fejlődési lehetőségei |
|
9.6.10 Hivatkozások (Cone-beam) |
|
9.7 Irodalomjegyzék(a röntgendiagnosztika alapjai) |
|
10 Lorem Ipsum |
|
11 Magnetic Resonance Imaging |
|
11.1 Theoretical background of magnetic resonance |
|
11.1.1 Precession-classical description |
|
11.1.2 Precession-quantum mechanical description |
|
11.1.3 Rotating reference, RF excitation and resonance |
|
11.1.4 Relaxation |
|
11.1.4.1 T1 relaxation |
|
11.1.4.2 T2 relaxation |
|
11.1.4.3 T2* relaxation |
|
11.1.5 Signal detection |
|
11.1.5.1 Signal demodulation |
|
11.1.6 Fundamental pulse sequences |
|
11.1.6.1 Free Induction Decay |
|
11.1.6.2 Spin Echo |
|
11.1.6.3 Inversion Recovery |
|
11.1.7 Repeated pulses and contrast |
|
11.2 Principles of MR imaging |
|
11.2.1 Fundamental concepts of imaging |
|
11.2.1.1 Example: 1D imaging of two spots |
|
11.2.2 Gradient Echo and Spin Echo imaging |
|
11.2.3 Basics of 2D imaging |
|
11.3 Fourier Transform and digital sampling |
|
11.3.1 Properties of the Fourier Transform |