Обработка визуальной информации в медицине

Описание: В дисциплине рассматриваются характеристики сканеров и средств медицинской визуализации, принципы, методы и средства извлечения диагностической информации из измерений, использующих различные модальности и технологические решения. Студенты получают основные сведения по методам улучшения и реконструкции изображений и знакомятся с современными средствами обработки и визуализации медицинской информации.

Количество кредитов: 6

Пререквизиты:

• Введение в инженерное образование

Трудоемкость дисциплины:

Виды работ	часы
Лекции	30
Практические работы	30
Лабораторные работы
СРОП	30
СРО	90
Форма итогового контроля	экзамен
Форма проведения итогового контроля

Компонент: Компонент по выбору

Цикл: Профилирующие дисциплины

Цель

• формирование у студентов системного подхода в сфере разработки и использования методов и компьютерных программ обработки визуальной информации, получаемой при использовании медицинской диагностической техники.

Задача

• Задачи изучения дисциплины: - приобрести навыки оценки возможностей современной медицинской визуализации с использованием примеров из практической деятельности и выбора рациональных диагностических сканеров и средств медицинской инженерии.

Результат обучения: знание и понимание

• Знать основные положения теории обработки и визуализации данных в медицине, принципы построения диагностических устройств, методы решения задач улучшения и реконструкции медицинских изображений, адаптации к новым модальностям медицинской визуализации, типы и характеристики основных сканеров и устройств.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Уметь: - использовать основные приёмы обработки и визуализации информации в медицине, представлять результаты потребителю, реализовывать гибкую стратегию обработки визуальных данных; - способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, осознавать перспективность интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, уметь критически оценивать свои достоинства и недостатки; - способность эффективно работать индивидуально и в качестве члена команды, демонстрируя навыки руководства отдельными группами исполнителей, в том числе над междисциплинарными проектами, уметь проявлять личную ответственность, приверженность профессиональной этике и нормам ведения профессиональной деятельности. - осуществлять коммуникации в профессиональной среде и в обществе в целом, в том числе на иностранном языке.

Результат обучения: формирование суждений

• Обучающийся способен формировать обоснованные суждения на основе анализа визуальной медицинской информации, включая выбор и интерпретацию методов обработки изображений, оценку их применимости в клинической практике и понимание влияния полученных данных на диагностические решения.

Результат обучения: коммуникативные способности

• Обучающийся способен ясно и аргументированно представлять результаты анализа визуальной медицинской информации, вести профессиональную коммуникацию с медицинскими специалистами и техническими экспертами, участвовать в обсуждении клинических решений, основанных на визуальных данных

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Обучающийся способен самостоятельно и эффективно осваивать современные методы и технологии обработки медицинских изображений, применять знания из различных источников, критически анализировать новую информацию и интегрировать её в профессиональную деятельность.

Методы преподавания

Интерактивная лекция: управляемое обсуждение или беседа, модерация, презентация слайдов или учебных фильмов, мозговой штурм, мотивационная речь;

Информация и связь;

Поиск и исследование;

Решение учебных задач.

Оценка знаний обучающегося

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

Период	Вид задания	Итого
1  рейтинг		0-100
2  рейтинг		0-100
Итоговый контроль	экзамен	0-100

Политика оценивания результатов обучения по видам работ

Вид задания	90-100	70-89	50-69	0-49
	Отлично	Хорошо	Удовлетворительно	Неудовлетворительно
Выполнение практических расчетов	Полное качественное выполнение поставленной задачи. Делаем вывод по расчету. Ответьте на дополнительные вопросы совершенно правильно. Полностью понимает тему. Знает и умеет использовать термины.	Полное выполнение практического задания. Если на первый дополнительный вопрос не дан полный ответ, будет задан второй определяющий вопрос.	Теоретические знания средние. Допущение ошибок в практическом отчете. Не отвечайте на следующий вопрос.	Низкие теоретические знания. Он выдает ошибки в расчетной работе. Доказательства не могут служить примером
Устные и письменные анкеты по контрольным вопросам	Демонстрирует систематические теоретические знания, знает терминологию, логически и последовательно объясняет суть явлений и процессов, делает обоснованные выводы и обобщения, приводит примеры, демонстрирует беглость монологической речи и умение быстро отвечать на уточняющие вопросы.	Демонстрирует прочные теоретические знания, знает терминологию, логично и последовательно объясняет смысл, явления и процессы, делает обоснованные выводы и обобщения, приводит примеры, демонстрирует беглость монологической речи, но при этом допускает мелкие ошибки, которые преподаватель может исправить самостоятельно или с незначительной коррекцией	Проявляет поверхностные теоретические знания, слабо сформированы навыки анализа явлений и процессов, неумение делать обоснованные выводы и приводить примеры, недостаточно владеет монологической речью, терминологией, логикой и последовательностью изложения, допускает ошибки, исправить которые можно только при исправлении со стороны преподавателя	Показывает недостаточное знание теоретических основ предмета, неразвитость навыков анализа явлений и процессов, не может делать обоснованные выводы и приводить примеры, плохо владеет монологической речью, не знает терминологии, демонстрирует отсутствие логики и последовательности изложения, даже совершает ошибки, которые не может исправить учитель, отказывается реагировать на урок
Экзамен	На все теоретические вопросы были даны правильные и полные ответы; - практическая задача решена полностью; - материал изложен грамотно, соблюдая логический порядок; - проявились творческие способности.	На все теоретические вопросы даны правильные, но неполные ответы, допущены незначительные ошибки или неточности; - практическое задание выполнено, но допущена небольшая ошибка; - материал изложен грамотно, с соблюдением логической последовательности.	Ответы на теоретические вопросы в основном правильные, но не полные, в выводах допущены неточности и логические ошибки; - практическое задание выполнено не полностью; - материал написан правильно, но логическая последовательность нарушена.	Ответы на теоретические вопросы содержат грубые ошибки; Практическое задание не выполнено; -в изложении ответа допущены грамматические и терминологические ошибки, нарушена логическая последовательность.

Форма оценки

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

И= 0,6	Р1+Р2	+0,4Э
	2

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Оценка по буквенной системе	Цифровой эквивалент	Баллы (%-ное содержание)	Оценка по традиционной системе
A	4.0	95-100	Отлично
A-	3.67	90-94
B+	3.33	85-89	Хорошо
B	3.0	80-84
B-	2.67	75-79
C+	2.33	70-74
C	2.0	65-69	Удовлетворительно
C-	1.67	60-64
D+	1.33	55-59
D	1.0	50-54
FX	0.5	25-49	Неудовлетворительно
F	0	0-24

Темы лекционных занятий

• Введение в теорию обработки цифровых изображений

Основная литература

• 1. Visual Basic. NET. Библия пользователя : к изучению дисциплины / Б.Ивьен, Д.Берес и др. - М. ; СПб. ; Киев : Диалектика,2002. - 1014 c. : рис., табл. - ISBN 5-8459-0395-5 : 2294 т. ГРНТИ 20 УДК 004.378.5 2. Основы обработки медицинских изображений, "Digital Image Processing" – Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, 2017 3. Машинное обучение и искусственный интеллект в медицине, "Deep Learning for Medical mage Analysis" – S. Kevin Zhou, Hayit Greenspan, Dinggang Shen, 2017 4."Artificial Intelligence in Health Care" – Adam Bohr, Kaveh Memarzadeh 2020. 5. Медицинская визуализация,"Medical Imaging: Principles and Practice" – James L. Prince, John K. Links 2006