Die Studierenden sind mit den in der klinischen Praxis geläufiger Weise eingesetzten medizinischen bildgebenden Modalitäten vertraut, verstehen deren grundlegende physikalische Wirkungsweise, kennen den prinzipiellen Hardwareaufbau bildgebender medizinischer Systeme sowie die Wechselwirkungsmechanismen mit dem menschlichen Körper, die zur Bildgebung herangezogen werden. Sie sind sich der Vor- und Nachteile, des Risikopotentials, der Risikovermeidung bzw. -Minimierung und des Nutzens der im Rahmen der Lehrveranstaltung kennengelernten medizinischen bildgebenden Geräte und Systeme bewusst. Sie verstehen, wie ein medizinisches Bild rechnergestützt repräsentiert wird und können grundlegende bildbearbeitende Methoden anwenden.

Medizinische Gerätekunde, Medizinische Signalverarbeitung,
Grundlagen der Biosensorik und Messtechnik, Statistik Wahrscheinlichkeitstheorie

Die Lehrveranstaltung beinhaltet folgende Themenschwerpunkte:

• Überblick über physikalische Prinzipien der verschiedenen medizinischen Bildgebungsmodalitäten (z. B. Projektionsröntgen, Ultraschall, Computertomographie, MRT, SPECT, PET, Thermographie), die zur anatomisch/morphologischen sowie zur funktionellen Darstellung am Menschen eingesetzt werden (z. B. Projektion/Tomographie, Echo/Transmission, 2D/3D/4D)
• Grundlegende Signalverarbeitungskette in der Bildgebung (vom Patienten bis zur rechnergestützten Darstellung des Bildes, systemtheoretische Betrachtung abbildender Verfahren und Modulationsübertragungsfunktion)
• Grundlegende qualitative und quantitative Größen zur Beschreibung der Bildgüte (z. B. Kontrast, Auflösung, Rauschen, Quantenausbeute) sowie potentielle Artefakte bei den Bildungsmodalitäten
• Bildrekonstruktion, digitale Repräsentation von Bildern und deren Bearbeitungsmöglichkeiten (Grauwerte, Pixel/Voxel, prinzipielle Bildbearbeitungsmodalitäten)
• Vor- und Nachteile der medizinischen bildgebenden Verfahren
• sicherheitsrelevante Aspekte, Qualitätssicherung und aktuelle Normen

Folgende Basis-Literatur wird in der Lehrveranstaltung verwendet:

• Ute Morgenstern, Marc Kraft (Hrsg.), "Biomedizinische Technik - Faszination, Einführung, Überblick", Band 7: Medizinische Bildgebung, De Gruyter, 2014;
• Gustav K. von Schulthess, "Röntgen, Computertomografie & Co.: Wie funktioniert medizinische Bildgebung?", 1. Auflage, Springer, 2016;
• Rüdiger Kramme (Hrsg.), "Medizintechnik: Verfahren - Systeme - Informationsverarbeitung", 5. Auflage, Springer, 2017;
• Stefan Silbernagl, Agamemnon Despopoulos, "Taschenatlas Physiologie", 8. Auflage, Georg Thieme Verlag KG, 2012;
• Detlef Kamke, Wilhelm Walcher, "Physik für Mediziner", 2. Auflage, Springer, 2013;
• Dieter Meschede (Hrsg.), "Gerthsen Physik", 25. Auflage, Springer, 2015;

Vorlesung, moderierte Laborübungen

Abschließender Charakter

• Mitarbeit
• Abschlussprüfung