Đề cương môn học Thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học - Trường Đại học Bách khoa-Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh

1/5 Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Khoa học Ứng dụng Vietnam National University – HCMC Ho Chi Minh City University of Technology Faculty of Applied Science Đề cương môn học THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH Y HỌC (MEDICAL IMAGING) Số tín chỉ 3 (2.2.5) MSMH Số tiết Tổng: 60 LT:30 TH:30 TN: 0 BTL/TL: Tỉ lệ đánh giá BT: 20% TN: 0 KT: 30% BTL/TL: 00% Thi: 50% Hình thức đánh giá - Kiểm tra: tự luận 60 phút - Thi: tự luận, 90 phút - GV linh hoạt bổ sung các hình thức đánh giá theo quá trình Môn tiên quyết Không Môn học trước Không Môn song hành Không CTĐT ngành Vật lý Kỹ thuật Trình độ đào tạo Đại học Cấp độ môn học 3 Ghi chú khác Nội dung tóm tắt môn học Nội dung môn học là những kiến thức cơ sở về nguyên lý hoạt động và nguyên tắc vận hành của các thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học thông dụng bao gồm: X-quang, máy chụp cắt lớp điện toán (CT), máy siêu âm, máy chụp cộng hưởng từ (MRI) và tổng quan về các thiết bị hình ảnh hiện đại khác. Course outline: This subject presents fundamental knowledge on principles and operating techniques of popular medical imaging equipment such as x-ray radiology, computed tomography, ultrasound system, magnetic resonance imaging system and overview of some other modern medical imaging equipment.. Tài liệu học tập [1] Bushberg J.T. et al., The essential physics of medical imaging, Lipp.Williams&Wilkins, 2011. [2] Iniewski K. : Medical imaging: Principles, Detectors, and Electronics, John Wiley & Sons, Inc., 2009. [3] Wolbarst A.B.: Physics of Radiology, Medical Physics Pub.Corp., 2005. 2/5 Mục tiêu của môn học - Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán, vật lý, sinh học) và cơ sở (tin học, y học, điện – điện tử) để hiểu được nguyên lý hoạt động và nguyên tắc vận hành của các thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học - Nắm vững và vận dụng các kiến thức tổng quan và cơ sở của các thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học - Có khả năng suy luận khoa học, tìm hiểu tài liệu, soạn thảo, thuyết trình báo cáo và làm việc theo nhóm các chủ đề về thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học - Sử dụng phần mềm và các công cụ mô phỏng thực hiện các bài thực hành về mô phỏng hoạt động thiết bị và xử lý ảnh. - Thể hiện nhận thức toàn diện về lĩnh vực thiết bị chẩn đoán hình ảnh và vai trò của kỹ sư kỹ thuật y sinh trong lĩnh vực đó Chuẩn đầu ra môn học STT Chuẩn đầu ra môn học CDIO L.O.1 Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán, vật lý, sinh học) và cơ sở (tin học, y học, điện – điện tử) để hiểu được nguyên lý hoạt động và nguyên tắc vận hành của các thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học 1.1 1.2 L.O.1.1 – Hiểu được các kiến thức toán, vật lý, hóa nền tảng của thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học L.O.1.2 – Hiểu được cơ sở điện tử và tin học về thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học 1.1.1-10 1.2.2 1.2.12 L.O.2 Nắm vững và vận dụng các kiến thức tổng quan và cơ sở của các thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học 2.1, 2.2 L.O.2.1 – Nắm vững nguyên lý vật lý về của các thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học L.O.2.2 – Nắm vững cơ sở kỹ thuật và y sinh học về các thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học 2.1.1 2.2.1 L.O.3 Có khả năng suy luận khoa học, tìm hiểu tài liệu, soạn thảo, thuyết trình báo cáo và làm việc theo nhóm các chủ đề về thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học 2.1, 2.3 L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm trong việc tìm tài liệu, soạn thảo, thuyết trình báo cáo và làm việc theo nhóm các chủ đề ứng dụng thực tế liên quan đến thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học. 3.1.1 L.O.4 Sử dụng phần mềm và các công cụ mô phỏng thực hiện các bài thực hành về mô phỏng hoạt động thiết bị và xử lý ảnh. 4.4, 4.5 L.O.4.1 – Sử dụng công cụ MATLAB mô phỏng thực hiện các bài thực hành về mô phỏng hoạt động thiết bị và xử lý ảnh. 4.4.3, 4.5.3 L.O.5 Thể hiện nhận thức toàn diện về lĩnh vực thiết bị chẩn đoán hình ảnh và vai trò của kỹ sư kỹ thuật y sinh trong lĩnh vực đó 2.3, 3.1, 4.1 L.O.5.1 – Giới thiệu về bạn một cách tự tin và ngắn gọn L.O.5.2 – Thiết lập hợp đồng nhóm L.O.5.3 – Minh họa việc ứng dụng thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học trong Vật lý kỹ thuật . L.O.5.4 – Nhận thức vai trò và trách nhiệm của người kỹ sư Vật lý Kỹ thuật trong chuyên ngành nói riêng và xã hội nói chung. 3.1.1, 3.1.2, 4.1.1 3/5 STT Course learning outcomes CDIO L.O.1 Apply knowledge of basic sciences (mathematics, physics, computer science) and technologies and to understand specific knowledge of biomedical imaging 1.1 1.2 L.O.1.1 - Understand fundamental mathematic, physics and chemistry knowledge of biomedical imaging L.O.1.2 - Understand electronic and informatics fundamental of biomedical imaging 1.1.1-10 1.2.2 1.2.12 L.O.2 Mastering and applying fundamental concepts and knowledge of biomedical imaging. 2.1, 2.2 L.O.2.1 - Mastering the physics principles of biomedical imaging L.O.2.2 – Mastering the technological and biomedical fundamentals of biomedical imaging. 2.1.1 2.2.1 L.O.3 Having scientific reasoning skills, material searching, presentation drafting and teamworking on biomedical imaging 2.1, 2.3 L.O.3.1 – teamwork skills to collect and process information and material for practical application of mentioned knowledge 3.1.1 L.O.4 Using software and simulation tools to practice and simulate operation of equipment; to process bioimages. 4.4, 4.5 L.O.4.1 – Using MATLAB and simulation tools to practice and simulate operation of equipment; to process bioimages. 4.4.3, 4.5.3 L.O.5 Demonstrate comprehensive knowledge of biomedical imaging in engineering physics and understand the useful role of the applicability of mentioned field in practical problems encountered in specialized issues. 2.3, 3.1, 4.1 L.O.5.1 – Introducing oneself confidently and briefly L.O.5.2 - Setting group contracts L.O.5.3 - Illustrating the application of b iomedical imaging. L.O.5.4 - Recognize the importance of mentioned knowledge in the progress of Engineering Physics. 3.1.1, 3.1.2, 4.1.1 Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học Tài liệu được đưa lên BKEL hàng tuần. Sinh viên tải về, in ra và mang theo khi lên lớp học. Điểm tổng kết môn học được đánh giá xuyên suốt quá trình học. Hình thức đánh giá bổ sung (bài tập, thuyết trình, ngoại khóa) tùy thuộc vào sự linh động của GV. Bài tập: 20% Kiểm tra: 30% Thi: 50% Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy PGS.TS. Huỳnh Quang Linh - Khoa KHUD TS. Trân Trung Nghĩa - Khoa KHƯD TS. Võ Nhật Quang - Khoa KHƯD Nội dung chi tiết Tuần / Nội dung Chuẩn đầu ra Hoạt động 4/5 Chương chi tiết đánh giá 1 Giới thiệu về môn học - Thông tin Thầy/Cô - Các vấn đề liên quan đến môn học - Cách thức dạy và học L.O.5.1 – Giới thiệu về GV và SV L.O.5.2 – Thiết lập hợp đồng nhóm 2 Đại cương về thiết bị chẩn đoán hiển thị hình ảnh trong y học -Phân loại thiết bị hiển thị trong y học -Thông số chất lượng hình ảnh y học -Tương tác của bức xạ điện tử với vật chất. -Nguyên lý hệ thống thu nhận, truyền tải và xử lý ảnh trong y học L.O.1 - Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán, vật lý) và cơ sở kỹ thuật L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm Bài tập trên lớp Bài tập về nhà 3 Phương pháp X-quang -Cơ sở vật lý và kỹ thuật: nguồn X quang, phổ bức xạ hãm và bức xạ đặc trưng, đặc điểm kỹ thuật đèn X quang, các dạng lọc tia. -X quang thường quy. X quang kỹ thuật số. X quang huỳnh quang. X quang nhũ ảnh. Phương pháp chụp mạch kỹ thuật số (DSA). L.O.1 - Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán, vật lý) và cơ sở kỹ thuật L.O.2.1 – Nắm vững nguyên lý vật lý thiết bị L.O.2.2 – Nắm vững cơ sở kỹ thuật và y sinh học L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm L.O.4 - Sử dụng phần mềm và các công cụ mô phỏng Bài tập trên lớp Bài tập về nhà 4 Kỹ thuật chụp cắt lớp điện toán (CT) -Tổng quan và lịch sử -Nguyên lý tạo ảnh cắt lớp -CT xoắn ốc -CT đa lớp cắt. L.O.1 - Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán, vật lý) và cơ sở kỹ thuật L.O.2.1 – Nắm vững nguyên lý vật lý thiết bị L.O.2.2 – Nắm vững cơ sở kỹ thuật và y sinh học L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm L.O.4 - Sử dụng phần mềm và các công cụ mô phỏng Bài tập trên lớp Bài tập về nhà Kiểm tra giữa kỳ 5 Phương pháp chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI) -Cơ sở vật lý hiện tượng cộng hưởng từ. -Nguyên lý tạo ảnh. Các chế độ chuỗi xung. -Nguyên lý và sơ đồ cấu tạo phần cứng. -Ứng dụng L.O.1 - Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán, vật lý) và cơ sở kỹ thuật L.O.2.1 – Nắm vững nguyên lý vật lý thiết bị L.O.2.2 – Nắm vững cơ sở kỹ thuật và y sinh học L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm L.O.4 - Sử dụng phần mềm và các công cụ mô phỏng Bài tập trên lớp Bài tập về nhà 6 Phương pháp siêu âm L.O.1 - Áp dụng kiến thức khoa học Bài tập trên lớp 5/5 -Tính chất sóng âm. Tương tác siêu âm với vật chất -Máy chụp siêu âm: nguyên lý và cấu tạo. Xử lý và phân tích ảnh siêu âm -Nguyên lý máy siêu âm màu : Nguyên lý đo dòng chảy bằng hiệu ứng Doppler. Phương pháp ghi nhận xung Doppler. Sự hiển thị màu dòng chảy của máu. cơ bản (toán, vật lý) và cơ sở kỹ thuật L.O.2.1 – Nắm vững nguyên lý vật lý thiết bị L.O.2.2 – Nắm vững cơ sở kỹ thuật và y sinh học L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm L.O.4 - Sử dụng phần mềm và các công cụ mô phỏng Bài tập về nhà 7 Tổng quan về các phương pháp hiển thị hình ảnh y học khác (giới thiệu sơ lược về nguyên lý và lĩnh vực ứng dụng) -Electrical Impedance Tomography (EIT) -Electrical Source Imaging (ESI) -Magnetic Source Imaging (MSI) -Laser Optical Imaging: Optical Coherence Tomography (OCT), Optical Diffusion Tomography (ODT). L.O.1 - Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán, vật lý) và cơ sở kỹ thuật L.O.2.1 – Nắm vững nguyên lý vật lý thiết bị L.O.2.2 – Nắm vững cơ sở kỹ thuật và y sinh học L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm L.O.4 - Sử dụng phần mềm và các công cụ mô phỏng Bài tập trên lớp Bài tập về nhà 8 Tổng kết môn học và Ôn tập L.O.5.3 – Minh họa việc ứng dụng trường điện từ trong y tế cũng như trong ứng dụng cuộc sống. L.O.5.4 – Nhận thức vai trò và trách nhiệm của người kỹ sư Kỹ thuật Y sinh ngành nói riêng và xã hội nói chung. Thi cuối kỳ Thông tin liên hệ Bộ môn/Khoa phụ trách BM Vật lý Kỹ thuật Y sinh – Khoa Khoa học Ứng dụng Văn phòng P.102B4 Điện thoại Giảng viên phụ trách PGS.TS. Huỳnh Quang Linh Email huynhqlinh@hcmut.edu.vn Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG