Physik der Magnetresonanzbildgebung 2
Physics of Magnetic Resonance Imaging 2
Modul PH2271
Modulversion vom WS 2022/3 (aktuell)
Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.
Ob die Lehrveranstaltungen des Moduls in einem spezifischen Semester angeboten werden, finden Sie im Abschnitt Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise unten.
| verfügbare Modulversionen | ||||
|---|---|---|---|---|
| WS 2022/3 | SS 2021 | WS 2019/20 | WS 2018/9 | SS 2018 |
Basisdaten
PH2271 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.
Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.
- Spezifischer Spezialfachkatalog Biophysik
- Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
- Fokussierungsrichtung Bildgebende Verfahren im M.Sc. Biomedical Engineering and Medical Physics
- Komplementärer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie
- Komplementärer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik
Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.
| Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
|---|---|---|
| 150 h | 45 h | 5 CP |
Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2271 ist Marion Irene Menzel.
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
Diese Vorlesung ist der zweiter Teil einer Vorlesungsreihe zum Thema Magnetresonanzphysik. Der Schwerpunkt liegt auf der physikalischen Behandlung von komplexeren MRI Methoden. Die Vorlesung beginnt zunächst mit einer kurze Rückschau der essentiellen Elemente aus dem ersten Teil. Im Folgenden wird eine Taxonomie von komplexeren MRI Methoden eingeführt, an Hand derer eine Übersicht von physikalisch-chemischen Interaktionen des Spinsystems erläutert wird. Weiterhin liegt ein Schwerpunkt auf Radiofrequenzpulsen, dem extended phase graphs Modell (zur Beschreibung von typischen MRI Experimenten). Via des Konzepts der Momente der Gradienten wird die Kodierung von nicht-stationären Spins behandelt, um Themen wie Diffusions MRI, MR Fingerprinting und weitere Methoden zur schnellen Bildgebung zu behandeln. Die Betrachtung von extrinsischen und intrinsischen Kontrastmechanismen zur Bildgebung von micro-/macrovaskularem Fluss (ASL) schließt die Thematik bewegte Spins ab.
Lernergebnisse
Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage:
- Die physikalischen Prinzipien der MR-Signalbildung zu beschreiben.
- Die grundlegenden physiko-chemischen Mechanismen der MRI Kontrastbildung zu verstehen.
- Zu erläutern, wie die transiente Antwort eines Spinsystems modelliert werden kann.
- komplexe MR Pulssequenzen zu analysieren und die Interaktionen mit dem Spinsystem zu verstehen.
- Zu verstehen, wie multiparametrische MR Bilder rekonstruiert werden.
- Zu verstehen, wie MRI Bildgebung durch schnelle Akquisitionsmethoden (undersampling) beschleunigt werden kann.
- Zu verstehen, wie mittels MRI mikro- und makrovaskulärer Fluss gemessen werden kann.
Voraussetzungen
Eine Teilnahme an der Vorlesung "Physik der Magnetresonanzbildgebung 1" ist empfohlen
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
| Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine | Links |
|---|---|---|---|---|---|
| VO | 2 | Physics of Magnetic Resonance Imaging 2 |
Menzel, M.
Mitwirkende: Ganter, C.Hammernik, K.Pirkl, C.Preibisch, C.Verdun, C. |
Do, 15:00–18:00 Do, 15:00–18:00 Do, 15:00–18:00 Do, 15:00–18:00 sowie einzelne oder verschobene Termine |
eLearning |
| UE | 1 | Übung zu Physik der Magnetresonanzbildgebung 2 |
Leitung/Koordination: Menzel, M. |
eLearning |
Lern- und Lehrmethoden
Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer Übung.
Die Lehrmethoden sind: Vortrag, Quiz, Übungen, Diskussionen.
Medienformen
Tafelanschrieb, Powerpoint Präsentation, Moodle
Literatur
- Z.-P. Liang & P.C. Lauterbur: Principles of Magnetic Resonance Imaging: A Signal Processing Perspective, Wiley-IEEE, (1999)
- R.W. Brown, Y.-C.N. Cheng, E.M. Haacke, M.R. Thompson, R. Venkatesan: Magnetic Resonance Imaging Physical Principles and Sequence Design, 2. Ed., Wiley-Blackwell, (2014); 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 mündliche Prüfung von 25 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.
Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein: Beschreibung einer typischen MRI Pulssequenz (incl. Abtastschema des k-Raums).
Wiederholbarkeit
Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.