Tankönyv Fizikusoknak

   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