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Physik der Magnetresonanzbildgebung 2
Physics of Magnetic Resonance Imaging 2

Modul PH2271

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2018/9 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2018/9SS 2018

Basisdaten

PH2271 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das in jedem Semester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Biophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 30 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2271 ist Marion Irene Menzel.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul ist der zweite Teil einer Reihe, welche die physikalischen Grundlagen der Magnetresonanz-Bildgebung behandelt. Der erste Teil dieser Reihe wird im Modul PH2270 detailliert beschrieben.

Zunächst werden die eng miteinander verbundenen Themenkomplexe der Signalabtastung und –verarbeitung genauer untersucht und allgemeine Resultate zur erzielbaren Auflösung und der Propagation von Rauschen hergeleitet. Nach Behandlung der wichtigsten Bildartefakte und ihrer Ursachen folgt noch ein Überblick über aktuelle Techniken der schnellen Bildgebung.

Themen:

·         Abtastung des k-Raums

o   Abtasttheorem

o   Anforderungen an k-Raum Signale

·         Bildrekonstruktion

o   Allgemeine Probleme

o   Rekonstruktion über Fourier Transformation

·         Auflösung, Rauschen und Artefakte

o   Punktspreizfunktion

o   Bildrauschen

o   Artefakte

·         Schnelle Bildgebungstechniken

o   Spin-Echo basiert

o   Gradienten-Echo basiert

o   Echo Planar Bildgebung

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der / die Studierende in der Lage:

1. das Zusammenspiel von Signalabtastung und Bildrekonstruktion mathematisch zu beschreiben.

2. zu verstehen, wie sich die jeweiligen Randbedingungen auf die Bildqualität (Auflösung, Signal zu Rauschen, Artefakte)

auswirken.

 3. die wichtigsten Methoden der schnellen Bildgebung zu beschreiben.

Voraussetzungen

Die Veranstaltung setzt den ersten Teil der Reihe " Physik der Magnetresonanzbildgebung 1" fort, kann aber bei entsprechenden Vorkenntnissen auch ohne diese besucht werden.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Quiz, Übungen, Diskussionen.

Physik der Magnetresonanzbildgebung 2 umfasst 4 Hausaufgabensets. Diese Hausaufgabensets werden zum Ende von ausgewählten Vorlesungsterminen ausgegeben. Zu Beginn der darauffolgenden Vorlesung können die Studierenden ihre jeweiligen bearbeiteten Hausaufgabensets abgeben, diese werden nicht benotet. Die Lösung der Hausaufgabensets wird zu Beginn der Vorlesung besprochen, an dem das Hausaufgabenset abzugeben ist.

Medienformen

Tafelanschrieb, Powerpoint Präsentation

Literatur

Lehrbuch: Principles of Magnetic Resonance Imaging: A Signal Processing Perspective by Zhi-Pei Liang and Paul C. Lauterbur.

Weitere Literatur:

Magnetic Resonance Imaging Physical Principles and Sequence Design 2. Ed. by: Robert W. Brown, Y.-C. Norman Cheng, E. Mark Haacke, Michael R. Thompson, Ramesh Venkatesan; online verfügbar an der TUM via:

http://onlinelibrary.wiley.com.eaccess.ub.tum.de/book/10.1002/9781118633953

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine schriftliche Klausur von 60 Minuten Dauer statt. Darin wird exemplarisch das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe durch Rechenaufgaben und Verständnisfragen überprüft.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch mündlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 25 Minuten.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Erläutern Sie den Zusammenhang zwischen abgetastetem k-Raum und der Auflösung des rekonstruierten Bildes.
  • Nennen Sie einige typische Artefakte und erläutern Sie Ihre Ursachen.
  • Welche schnellen Sequenzen sind besonders gut geeignet zur T1-gewichteten Bildgebung des Abdomens?

Während der Prüfung sind keine Hilfsmittel erlaubt.

Auf die Note einer bestandenen Modulprüfung in der Prüfungsperiode direkt im Anschluss an die Vorlesung (nicht auf die Wiederholungsprüfung) wird ein Bonus (eine Zwischennotenstufe "0,3" besser) gewährt (4,3 wird nicht auf 4,0 aufgewertet), wenn die/der Studierende die Mid-Term-Leistung bestanden hat, diese besteht aus Abgabe von mindestens 3 von 4 Hausaufgabensets

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

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