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Coronavirus: aggiornamenti per la comunità universitaria / Coronavirus: updates for UniTo Community
Oggetto:
Oggetto:

CONTROLLI DI QUALITA' E GESTIONE DELLE IMMAGINI

Oggetto:

IMAGE MANAGEMENT AND QUALITY CONTROLS

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
MED2842
Docenti
Dott. Andrea Francesco Cemenasco (Docente Titolare dell'insegnamento)
Dott. Renzo Bussio (Docente Titolare dell'insegnamento)
Dott. Christian Fiandra (Docente Titolare dell'insegnamento)
Corso di studio
[f007-c313] laurea i^ liv. in tecniche di radiologia medica, per immagini e radioterapia (ab.pr. san. di radiologia medica) - a torino
Anno
2° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
7
SSD attività didattica
ING-INF/05 - sistemi di elaborazione delle informazioni
MED/50 - scienze tecniche mediche applicate
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Aver superato con profitto tutti gli insegnamenti del 1° anno, escluso Tirocinio I (propedeuticità).

The students must have passed all the courses of the 1st year, not counting Practical training 1 (preparatory courses)

Propedeutico a
Insegnamenti 3° anno
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'Insegnamento si propone di:

-  fornire concetti di base sulla "catena della qualità": dal punto di origine della radiazione alla lettura dell'immagine diagnostica.

- fornire allo studente conoscenza delle basi teoriche della conversione analogico digitale e dei processi di campionamento, dei principali indicatori di qualità dell'immagine, delle principali metodiche di elaborazione immagini, basate su accesso e modifica del dato di tipo puntuale, locale o globale, nel dominio spaziale e nel dominio delle frequenze;

- analizzare le tecniche di elaborazione intrinsecamente presenti nelle metodiche radiologiche proiettive e tomografiche

- descrivere le principali tecniche di realizzazione di immagini tridimensionali e di fusione di immagini

- illustrare le caratteristiche dei principali formati di immagini in ambito commerciale e medicale

- introdurre gli studenti alle basi della trasmissione e archiviazione dei dati; istruirli sui principali protocolli e sistemi hardware per l'archiviazione e trasmissione dei dati

- accennare ai principali sistemi e algoritmi per la protezione dei dati su reti pubbliche.

The teaching aims to:

- Provide basic concepts on the "chain of quality" from the point of origin of the radiation to the diagnostic image reading.

- Provide students with knowledge of the theoretical basis of the analog to digital conversion and of the sampling processes, of the main quality indicators, the main methods of image processing, in spatial or frequency domains;

- Analyze the processing techniques intrinsically present in the projective and tomographic radiologic procedures

- Describe the main techniques for the elaboration of three-dimensional imaging and image fusion

- Illustrate the characteristics of the main commercial and medical image formats

- Introduce students to the basics of data transmission and storage; instruct them on the main protocols and hardware systems for data storage and transmission

- introduce the main systems and algorithms for data protection inside public networks.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

 Al termine lo studente dovrà:

- aver compreso il meccanismo di mantenimento della qualità delle apparecchiature radiologiche e saper descrivere la procedura e gli obiettivi dei principali controlli previsti

- conoscere le caratteristiche di un'immagine digitale ed aver acquisito una terminologia appropriata nella loro descrizione

- conoscere le principali procedure di pre e post processing delle immagini

- saper prevedere l'effetto principale di una data elaborazione sulle caratteristiche qualitative di un'immagine al fine di poter contribuire, per quanto di competenza del TSRM, al post processing delle immagini

- saper leggere e interpretare, in relazione alle conoscenze teoriche acquisite, un manuale tecnico di elaborazione di immagini radiologiche.

- conoscere la struttura ed il funzionamento di un sistema di archiviazione esami ospedaliero

- Saper descrivere i principali sistemi di teleradiologia

- conoscere le norme da rispettare nell'archiviazione e invio immagini

 At the end, students must :

- Have understood the mechanism of maintaining the quality of X-ray equipment and be able to describe the procedure and the objectives of the main quality controls

- Know the characteristics of a digital image and have acquired appropriate terminology in their descriptions

- Know the main procedures for image pre and post processing

- Know how to predict the main effect of a given processing algorithm on the qualitative characteristics of an image in order to be able to contribute to  image post-processing, as far as the responsibility of the Radiology Technician is

- Know how to read and interpret , in relation to the acquired theoretical knowledge, a technical manual for radiological image processing

- Know the structure and functionality of an hospital image storage system

- be able to describe the main procedures of teleradiology

- Know the rules to be observed while archiving and sending images

Oggetto:

Programma

 CONTROLLI DI QUALITA':

- Elementi di formazione dell'immagine radiologica
- Rivelatori analogici (pellicole, schermi di rinforzo) e controlli di qualità relativi
- Tipologie di apparecchi di radiodiagnostica
- Controlli di qualità sui parametri elettronici e ottico-geometrici
- Elementi di radiologia digitale
- Rivelatori digitali CR e DR e controlli di qualità relativi
- Dispositivi di visualizzazione dell'immagine (stampanti, monitor, negativoscopi) e controlli di qualità relativi
- Principali controlli di qualità in Medicina Nucleare
- Principali controlli di qualità in Radioterapia

ELABORAZIONE IMMAGINI:

- Rappresentazione digitale di segnali
- Strumenti analogici e strumenti digitale
- La conversione analogico/digitale
- Il Teorema del campionamento
- Elementi di Psico-Fisiologia della visione
- Discretizzazione spaziale e quantizzazione di immagini digitali
- Immagini e matrici: operazioni aritmetiche sui pixel
- L'istogramma dei livelli di grigio
- Le periferiche di visualizzazione e stampa
- Parametri di valutazione della qualità delle immagini digitali
- Tecniche di elaborazione
- Trasformazioni di intensità e LUT
- Elaborazioni basate sull'istogramma: tecniche di equalizzazione (GHE, AHE, CLAHE)
- Filtraggi nel dominio spaziale: filtri convolutivi di smoothing e di sharpening, filtro mediano
- Elaborazioni nel domino delle frequenze
- Metodiche di diagnostica per immagini: elaborazioni intrinseche in radiologia proiettiva
- Equalizzazione dell'istogramma ed equalizzazione periferica in mammografia
- Rebbinning e correzione movimento in angioradiologia
- Elaborazioni intrinseche in tomografia Computerizzata: filtri convolutivi di ricostruzione
- Algoritmi TC spirale e multibanco
- Algoritmi iterativi in TC
- Processing di immagini volumetriche ed elaborazioni 3D
- Fusione di immagini

ARCHIVIAZIONE E TRASMISSIONE IMMAGINI:

- Introduzione ai principali protocolli di interesse in ambito di immagini mediche: HL7 e DICOM
- Storia e architettura del protocollo DICOM
- Funzioni principali e comandi del protocollo DICOM
- Introduzione ai sistemi HIS, RIS e PACS
- Architettura hardware di un sistema PACS: dalle unità di memorizzazione centrale alle postazioni di visualizzazione
- Procedure di comunicazione fra modalità di acquisizione e sistema di archiviazione
- Basi di Teleradiologia e sviluppo dei sistemi di trasmissione immagini all'esterno degli ospedali
- Panoramica sulle leggi italiane che regolano la teleradiologia
- Sviluppo attuale dei sistemi di archiviazione su Cloud
- Algoritmi di mascheramento e decrittazione dei dati sensibili su reti pubbliche
- Algoritmi di compressione delle immagini

 QUALITY CONTROLS:
- Bases of radiological imaging formation
- Analog Detectors (films, intensifying screens) and related quality controls
- Types of diagnostic radiology equipment
- Quality control on electronic and optical-geometric parameters
- Elements of digital radiology
- CR and DR digital detectors and related quality controls
- Image display devices (printers, monitors, negativoscopes) and related quality controls
- Main quality control in nuclear medicine
- Main quality controls in radiotherapy

IMAGE PROCESSING:
- Digital signals representation
- Analog and digital instruments
- The analog/digital conversion
- The sampling theorem
- Elements of view Psycho-physiology
- Spatial discretization and quantization of digital images
- Images and matrices: arithmetic operations on the pixels
- Gray levels histograms
- Display and printing devices
- Parameters for digital image quality evaluation
- Processing Techniques
- Intensity transformations and LUT
- Histogram based calculations: equalization techniques (GHE, AHE, CLAHE)
- Filtering in the spatial domain: convolution filters; smoothing, sharpening, median filters
- Processing in the frequency domain
- Diagnostic imaging procedures: inherent elaborations in projective radiology
- Histogram equalization and peripheral equalization in mammography
- Rebbinning and movement correction in angiography
- Inherent processing in computed tomography: convolution reconstruction filters
- Spiral and multirow CT algorithms
- Iterative algorithms in CT
- Volumetric image processing and 3D processing
- Image Fusion

TRANSMISSION AND STORAGE OF MEDICAL IMAGES:
- Introduction to the main protocols of interest in the field of medical imaging : HL7 and DICOM
- History and architecture of the DICOM protocol
- Main functions and commands in the DICOM protocol
- Introduction to HIS, RIS and PACS systems
- Hardware architecture of a PACS system : from the central storage unit to the display stations
- Communication procedures between acquisition modalities and storage system
- Bases of Tele-radiology and development of image transmission systems outside hospitals
- An Overview of Italian laws governing the teleradiology
- Cloud storage and computing systems
- Masking algorithms and decryption of sensitive data inside public networks
- Image compression Algorithms

Oggetto:

Modalità di insegnamento

A seconda dell'emergenza Coronavirus: lezioni frontali in aula se possibile, altrimenti lezioni in modalità telematica o mista (totale 84 ore - 24 ore per il modulo di "Elaborazione immagini", 24 ore per il modulo di "Archiviazione e trasmissione immagini", 36 ore per il modulo di "Controlli di qualità").

Depending on the Coronavirus emergency: traditional lessons in a classroom if possible, otherwise distant learning lessons or mixed modality (total amount 84 hours of teaching lessons - Image processing: 24 hours; Transmission and storage of medical images: 24 hours;  Quality controls: 36 hours).

 

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

 L'esame finale consterà in una prova orale, divisa in 3 parti (una per ogni modulo). Ciascuna parte verterà sul programma svolto durante il Corso e potrà richiedere l'esecuzione di brevi esercizi di calcolo per dimostrare di saper applicare le nozioni teoriche acquisite. La valutazione finale sarà data dalla media aritmetica dei risultati di ogni parte. Per superare la prova è necessaria una valutazione media superiore a 18, con un punteggio per ogni singolo modulo non inferiore a 15.

Si garantisce la standardizzazione delle prove per tutti gli appelli dell'anno. Durante l'esame non verranno tenute in considerazioni eventuali prove parziali sostenute negli appelli precedenti.

 The final exam will consist of an oral test, divided into 3 parts (one for each module). Each part will cover the program of the Course and can  require the execution of simple calculation exercises to prove to be able to apply acquired theoretical  knowledge. The final evaluation will be given by the arithmetic mean of the results of each part. To pass the exam an average rating over 18 is required, with at least 15 points in each module.

It's guaranteed the standardization of the tests for all the exams of the year. During the examination, any partial evaluation obtained in previous exams will not be taken into account.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

- Rampado O. et al. "L'immagine digitale in diagnostica per immagini"; 2013, Ed. Springer
- Emanuele Neri, Paolo Marcheschi, Davide Caramella "Produrre ed elaborare immagini diagnostiche", Ed. Springer
- R. Passariello "ELEMENTI DI TECNOLOGIA IN RADIOLOGIA E DIAGNOSTICA PER IMMAGINI Idelson-Gnocchi
- R.Lagalla  et. al. RADIOLOGIA (D.U. per TSRM) - 3 volumi Idelson-Gnocchi

 - Verrà fornito il materiale didattico utilizzato dai docenti. Tale materiale funge da supporto e guida allo studio ed alla preparazione dell'esame.

 - The PowerPoint slides,  used during lessons, will be given to the students as a basis for studying



Oggetto:

Note

1° SEMESTRE

Oggetto:

Moduli didattici

Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 08/03/2022 15:16
    Non cliccare qui!