Veranstaltung: Master-Praktikum Medizintechnik

Nummer:
142220
Lehrform:
Praktikum
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
Dozenten:
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz (ETIT), wiss. Mitarbeiter (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
3
LP:
3
Angeboten im:
Wintersemester

Termine im Wintersemester

  • Vorbesprechung: Montag den 16.10.2017 ab 14:15 im ID 04/232
  • Praktikum Montags: ab 14:15 bis 17.00 Uhr im ID 04/271

Prüfung

Praktikum

studienbegleitend

Ziele

Die Studierenden haben vertiefte Grundkenntnisse in den verschiedenen bildgebenden Verfahren und können erlernte Bildverarbeitungstechniken anwenden, deren Einsatz nicht auf die medizinische Diagnostik beschränkt ist. Die Studenten/innen haben gelernt, Algorithmen in Matlab umzusetzen und technische Lösungen mit Hilfe von Simulationsumgebungen zu optimieren. Als Schlüsselqualifikation wird u.a. das Vorgehen bei komplexen Entwürfen beherrscht. Weiterhin wurde die Arbeit in kleinen Teams geübt und die Anfertigung technischer Berichte (Protokolle) erlernt.

Inhalt

Das Praktikum vertieft in 4 Versuchen die Grundlagen der Ultraschallabbildungsverfahren und der Bildregistrierung. Die Versuche werden jeweils an mehreren aufeinanderfolgenden Terminen durchgeführt. Der Schwerpunkt liegt auf den Ultraschallabbildungsverfahren. In einem Basisversuch zur Ultraschall-Bildgebung werden Grundlagen der Schallreflexion und –dämpfung und zur Signalverarbeitung, sowie zur Entstehung des Ultraschall B-Bildes vermittelt. Darauf aufbauend wird in einem weiteren Versuch ein Ultraschallwandler unter Verwendung von FEM-Programmen optimiert. Dabei werden FEM-Wandlermodelle, Ersatzschaltbilder und Designkriterien für Ultraschallwandler vorgestellt. Ein Versuch zur Feldsimulation der Schallwellenausbreitung hat den Array-Entwurf und Designkriterien für Ultraschall-Wandlerarrays zum Inhalt. Methoden der Strahlformung, Abbildungsartefakte und verschiedene Scanverfahren werden mit dem Simulationsprogramm Field II untersucht, so dass die Studierenden praktische Erfahrungen mit Feldsimulationen machen können. Der letzte Versuch umfasst das Thema Bildregistrierung. Hierbei wird am Anwendungsbeispiel der computerunterstützten Chirurgie vermittelt, wie verschiedene Bilddaten fusioniert werden können. Dafür sind bekannte Algorithmen in Matlab zu implementieren und anschließend in einer vorgegebenen Versuchsanordnung zu testen.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Inhalt der Vorlesungen: Ultraschalltechnik, Tomographische Abbildungsverfahren, Bildverarbeitung in der Medizin

Literatur

  1. Buzug, Thorsten M. "Einführung in die Computertomographie. Mathematisch-physikalische Grundlagen der Bildrekonstruktion", Springer, 2007
  2. Oppelt, Arnulf "Imaging Systems for Medical Diagnostics", Publicis Corporate Publishing, 2005

Sonstiges

Die Anmeldung erfolgt über das E-Learning Portal der Ruhr Universität Bochum. Die notwendigen Informationen erhalten Sie in der Vorbesprechung.

Nur für Masterstudierende!