4. Содержание рабочей программы

Введение.

Предмет дисциплины и ее задачи. Структура и содержание дисциплины, связь с другими дисциплинами учебного плана. Перечень дисциплин и их разделов, знание которых необходимо для изучения дисциплины реабилитационные системы и технологии.

Краткая справка о развитии систем компьютерной томографии. Основные тенденции их развития. Использование современных достижений биологии, физики, электроники, радиотехники, информационных технологий в системах компьютерной томографии.

Тема 1. Принципы построения систем компьютерной томографии.

Взаимодействие физических полей заданной структуры с биологическими объектами. Регистрация результата взаимодействия физического поля с биообъектом. Реконструкция характеристик биологического объекта по параметрам физических полей. Математические методы, используемые при реконструкции внутренней структуры биологических объектов.

Теорема о центральном сечении. Прямое и обратное n-мерное преобразование Фурье. Метод обращения преобразования Фурье. Метод Фурье-синтеза. Метод интерполяции функции.

Метод обратной проекции. Погрешности метода обращения преобразования Фурье и метода обратного проецирования.

Алгебраические методы реконструкции структуры объекта. Кусочно-линейная аппроксимация коэффициента линейного ослабления.

Тема 2. Системы рентгеновской томографии.

Физические основы возбуждения и распространения рентгеновских лучей. Характеристическое излучение. Формула Крамерса. Закон Мозли. Прохождение рентгеновского излучения через вещество. Коэффициент линейного ослабления. Обобщенный закон Бугера – Ламберта - Бира. Фотоэлектрическое поглощение. Когерентное и некогерентное рассеяние рентгеновских лучей.

Рентгеновская трубка – как источник формирования рентгеновского излучения. Конструкция рентгеновской трубки. Основные технические характеристики.

Рентгеновская томография. Схема Хаунсфилда и Мак-Кормака. Понятия проекции и скана. Продолжительность сканирования. Аналитические соотношения, связывающие относительные и абсолютные декартовы и полярные системы координат. Численные алгоритмы восстановления структуры объекта. Понятие структуры объекта.

Решение уравнения компьютерной томографии. Формула Радона для функций двух переменных. Формула Радона для функции нескольких переменных. Сопряженные операторы и формулы обращения. Обобщения преобразования Радона. Метод геометрической оптики в волновых методах диагностики. Эффект Доплера и лучевое преобразование.

Системы рентгеновской томографии первого поколения. Структура системы. Формирование тонких пучков рентгеновского излучения. Формирование сканов. Продолжительность формирования скана. Реконструкция изображения. Выбор интенсивности излучения при проведении медицинских исследований. Продольная и поперечная разрешающие способности систем томографии первого поколения.

Системы рентгеновской томографии второго поколения. Структура системы. Формирование тонких пучков рентгеновского излучения. Формирование сканов. Продолжительность формирования скана. Реконструкция изображения. Выбор интенсивности излучения при проведении медицинских исследований. Продольная и поперечная разрешающие способности систем томографии первого поколения.

Системы рентгеновской томографии третьего поколения. Структура системы. Формирование тонких пучков рентгеновского излучения. Формирование сканов. Продолжительность формирования скана. Реконструкция изображения. Выбор интенсивности излучения при проведении медицинских исследований. Продольная и поперечная разрешающие способности систем томографии первого поколения.

Системы рентгеновской томографии четвертого поколения. Структура системы. Формирование тонких пучков рентгеновского излучения. Формирование сканов. Продолжительность формирования скана. Реконструкция изображения. Выбор интенсивности излучения при проведении медицинских исследований. Продольная и поперечная разрешающие способности систем томографии первого поколения.

Системы рентгеновской томографии пятого поколения. Структура системы. Формирование тонких пучков рентгеновского излучения. Формирование сканов. Продолжительность формирования скана. Реконструкция изображения. Выбор интенсивности излучения при проведении медицинских исследований. Продольная и поперечная разрешающие способности систем томографии первого поколения.