BME4326 Medical Imaging and Image ProcessingBahçeşehir ÜniversitesiAkademik Programlar BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİÖğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal YeterliliklerBologna Komisyonu
BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
BME4326 Tıbbi Görüntüleme ve Görüntü İşleme Bahar 3 0 3 7
Bu katalog bilgi amaçlıdır, dersin açılma durumu, ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir.

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: İngilizce
Dersin Türü: Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANS
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi BORA BÜYÜKSARAÇ
Opsiyonel Program Bileşenleri: yoktur
Dersin Amacı: X-ray radyoloji, x-ray bilgisayarlı tomografi (BT), ultrason ve manyetik resonans gibi başlıca görüntüleme tekniklerinin temel prensipleri; nükleer görüntüleme (PET ve SPECT) gibi diğer görüntüleme tekniklerinin kısaca incelenmesi. Tıbbi görüntü verisinin işlenmesi

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1. Tıbbi görüntülerin oluşturulmasında görev alan başlıca işlemleri belirlemek
2. Başlıca tıbbi görüntüleme teknolojilerinde kullanılan bilimsel ilkeleri açıklamak
3. Başlıca görüntüleme teknolojilerinin avantaj ve dezavantajlarını anlamak
4. Farklı tıbbi görüntülerin özelliklerini açıklamak
5. Temel görüntü iyileştirme ve görselleştirme yöntemlerini anlatmak
6. Görüntü çakıştırma ve birleştirme temellerini bilmek
7. Farklı bölütleme yöntemlerinin olumlu taraflarını ve eksikliklerini değerlendirmek

Dersin İçeriği

Tıbbi görüntüleme ve görüntü işleme konusunda lisans seviyesinde bir derstir. Derste işlenecek konular şunlardır: X-ray, bilgisayarlı tomografi, manyetik rezonans ve nükleer görüntüleme gibi tıbbi görüntüleme teknolojileri, tıbbi görüntü oluşturma, görüntü bölütleme, görüntü çakıştırma, istatistiksel modelleme, görselleştirme ve hesaplamalı yöntemlerin tıptaki uygulamaları

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Tıbbi görüntüleme teknolojilerine, sistemlerin ve yöntemlerine giriş. Kısa tarihçe; önemi; uygulamaları; akımları; sorunları
2) X-ray fiziği; x-ray üretimi, güçyitirimi, saçılması; doz; bilgisayarlı tomografinin (BT) temel ilkeleri; görüntü yeniden çatma yöntemleri; bozulmalar; BT donanımı
3) PACS sistemi; formatlar; DICOM; Radyoloji bilgi sistemleri ve hastane bilgi sistemleri
4) Temel görüntü işleme yöntemleri; eşikleme; kontrast iyileştirme; SNR özellikleri; filtreleme; histogram modelleme
5) Görselleştirme esasları; yüzey ve hacim sahneleme/görselleştirme; animasyon; etkileşim
6) MR matematiği; dönüş fiziği; Nükleer manyetik rezonans spektroskopi; görüntüleme esasları ve donanım; görüntü bozulmaları
7) Ara sınav. Soruların çözümleri ve tartışma
8) Histogram-temelli yöntemler; bölge büyütme ve watershedler; Markov rastgele alan modelleri; aktif çevritler; model-temelli bölütleme
9) Çoklu-ölçek bölütleme; yarı-otomatik yöntemler; kümeleme-temelli yöntemler; sınıflama-temelli yöntemler; atlas-güdümlü yaklaşımlar; çoklu-model bölütleme
10) Yeğinlik-temelli yöntemler; maliyet fonksiyonları; optimizasyon yöntemleri
11) Görüntüleme yöntemleri; matematiksel ilkeler; çözünürlük; gürültünün etkisi; üç-boyutlu görüntüleme; pozitron emisyon tomografisi; tekli-foton emisyon tomografisi; ultrason; uygulamalar
12) Tıbbi görüntü tarama ve erişim teknolojisi, içerik-temelli görüntü tarama; yeni akımlar: ontolojilerin kullanımı; uygulamalar
13) Doğrulama; görüntü kılavuzlu ameliyat; görüntü kılavuzlu terapi; bilgisayar temelli tanı ve tanı destek sistemleri
14) Ders projelerinin değerlendirilmesi

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: P. Sautens, Fundamentals of Medical Imaging, 2009
Diğer Kaynaklar: J.L. Prince, J. Links, Medical Imaging Signals and Systems, 2005

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Laboratuar 8 % 20
Projeler 1 % 20
Ara Sınavlar 1 % 20
Final 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 40
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 60
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Laboratuvar 6 2 12
Uygulama 8 2 16
Sınıf Dışı Ders Çalışması 16 4 64
Proje 7 4 28
Ara Sınavlar 1 3 3
Final 1 3 3
Toplam İş Yükü 168

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Matematik (analiz, lineer, cebir, diferansiyel denklemler, istatistik), fen bilimleri (fizik, kimya, biyoloji) ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi ile bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisine sahip olmak.
2) Karmaşık Biyomedikal mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi kazanmak. 4
3) Karmaşık Biyomedikal sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlayabilmek ve bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama yetkinliği kazanmak. 4
4) Biyomedikal mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi kazanmak, bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanabilmek. 5
5) Karmaşık Biyomedikal Mühendisliği problemlerinin veya araştırma konularının incelenmesi için nümerik veya fiziksel deney tasarlayabilmek ve uygulayabilmek, veri toplamak ve sonuçları analiz ederek yorumlayabilmek. 2
6) Biyomedikal Mühendisliğini ilgilendiren problemlerde bireysel ve ilgili çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilmek. 5
7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi kazanmış olmak, Biyomedikal mühendisliği alanındaki yenilikleri takip edebilecek düzeyde İngilizce dil bilgisi (Avrupa Dil Portföyü B1 genel düzeyi) kazanmış olmak; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilmek, etkin sunum yapabilmek, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi kazanmış olmak. 4
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerilerine sahip olmak. 3
9) Biyomedikal mühendisliği etik ilkelerine uygun davranmanın önemi ve mesleki sorumluluk ve etik sorumluluk bilinci ile biyomedikal mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibi olmak 2
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibi olmak. 1
11) Biyomedikal Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibi olmak; Biyomedikal mühendisliği çözümlerinin hukuksal sonuçları hakkında farkındalık sahibi olmak. 4