Візуалізація та обробка медико-біологічної інформації

Метою навчальної дисципліни є вивчення студентами загальних методичних принципів і основ функціонування апаратних та програмних засобів для візуалізації зібраної, переданої та обробленої медико-біологічної інформації.

Завданнями вивчення навчальної дисципліни є: засвоєння основних параметрів та характеристик засобів збору медико-біологічної інформації; вивчення методик обробки та аналізу отриманої інформації, оцінки точності вимірювання, статичних та динамічних характеристик засобів перетворення та отримання інформації; засвоєння принципів передачі, зберігання та відображення обробленої інформації медико-біологічного призначення.

Зміст навчальної дисципліни направлений на формування наступних компетентностей, визначених освітньо-професійною програмою «Біомедична інженерія»

ЗК-3.  Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми.

СК-1. Здатність вирішувати комплексні проблеми біомедичної інженерії із застосовуванням методів математики, природничих та інженерних наук

СК-5. Здатність розробляти технічні завдання на створення, а також моделювати, оцінювати, проектувати та конструювати складні біоінженерні та медико-інженерні системи і технології.

Отримані знання з навчальної дисципліни стануть складовими наступних програмних результатів навчання за спеціальністю 163 «Біомедична інженерія»

РН-2. Аналізувати і вирішувати складні медико-інженерні та біоінженерні проблеми із застосуванням математичних методів та інформаційних технологій.

РН-3. Створювати і вдосконалювати засоби, методи та технології біомедичної інженерії для всебічного дослідження і розробки біоінженерних об’єктів та систем медико-технічного призначення.

1. Інформація у медицині. Класифiкацiя медичної iнформацiї. Норма i патологія. Основні методи медико-бiологiчних дослiджень. Якiсна та кiлькiсна оцiнка медико-бiологiчної інформації.

2. Фiзичнi принципи отримання основних видiв бiомедичних зображень. Загальний огляд фізичних принципів рентгенiвських, ультрасонографiчних та оптико-електронніх методів отримання біомедичних зображень. 

3. Рентгенологія.  Загальна характеристика рентгенівських апаратів та плівок. Загальні принципи діагностики по рентгенівським зображенням.

4. УЗД-дослідження. Параметри та характеристики УЗД-апаратів. Загальні принципи діагностики по УЗД-зображенням. Допплерографія.

5. Електронні і ультрафіолетові мікроскопи в біомедичних дослідженнях. Використання сучасних мікроскопів при дослідженні стану пацієнта. Флуорисцентна мікросокпія. Трансмісійний електронний мікроскоп.

6. Комп’ютерна томографiя. Рентгенiвська комп’ютерна томографiя. Магнiтно-резонансна томографiя.

7. Методи радiонуклiдного дослiдження. Сцинтиграфiя. Ангіографія. Однофотонна емiсiйна комп’ютерна томографiя. Позитронно-емiсiйна томографiя.

8. Типи зображень. Векторні зображення. Растрові зображення. Бінарні зображення. Напівтонові зображення. Палітрові зображення.

9. Стандарт DICOM. Інформацiйнi рiвнi стандарту DICOM. Файловий рівень. Мережевий (комунiкацiйний) рівень. Програмне забезпечення для перегляду DICOM-файлів.

10. DICOM-viewers. Програмні засоби для роботи із, зображеннями, представленими у форматі DICOM.

11. Колірні моделі RGB та HSL. Колірна модель Lab. Зв’язність пікселів.

12. Методи попереднього оброблення двовимірних біомедичних зображень. Фільтрація, оконтурювання, нормалізація.

13. Гістограмні методи перетворення зображень. Поняття гістограми зображення та принцип її отримання. Гістограмні перетворення. 

14. Методи просторової фільтрації зображень. Методи масок. Принципи побудови масок для фільтрації.

15. Методи частотної фільтрації зображень. Основи перетворення Фур'є. Частотний спектр зображення та операції з ним.

16. Загальні відомості про вейвлет-методи обробки зображень.

За 100-бальною шкалою.

Бали набираються за результатами проходження тестових завдань (4 завдання по 15 балів) та виконання практичних робіт (8 практичних робіт по 5 балів).

Шкала оцінок стандартна:

0-69 - не зараховано (F, FX)

60-63 - зараховано (задовільно, E)

64-73 - зараховано (задовільно, D)

74-82 - зараховано (добре, С)

83-89 - зараховано (добре, B)

90-100 - зараховано (відмінно, A)