Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Microtomography
Course of study:
2018/2019
Code:
JFM-2-019-DE-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Dozymetria i elektronika w medycynie
Field of study:
Medical Physics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Tarasiuk Jacek (tarasiuk@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Tarasiuk Jacek (tarasiuk@agh.edu.pl)
dr inż. Wroński Sebastian (wronski@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Przedmiot pozwala zapoznać się z tą nowoczesną techniką strukturalnych badań rentgenowskich od strony teoretycznej jak i zdobyć umiejętności praktyczne niezbędne do pracy z wykorzystaniem micro-CT.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi publicznie przedstawić wykonane badania i płynące z nich wnioski. Presentation
Skills
M_U001 Student potrafi zaprojektować i wykonać podstawowy pomiar tomograficzny. Execution of laboratory classes,
Report,
Test
M_U002 Student potrafi przeprowadzić analizę danych trójwymiarowych. FM2A_U02 Completion of laboratory classes,
Report
Knowledge
M_W001 Student zna technikę mikrotomografii komputerowej Presentation,
Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student potrafi publicznie przedstawić wykonane badania i płynące z nich wnioski. - - + - + - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi zaprojektować i wykonać podstawowy pomiar tomograficzny. + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi przeprowadzić analizę danych trójwymiarowych. + - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna technikę mikrotomografii komputerowej + - - - + - - - - - -
Module content
Lectures:
Wykład z mikrotomografii

Tematyka zajęć:

  1. Podstawy metod tomograficznych ze szczególnym uwzględnieniem mikrotomografii. (3h)
  2. Systemy i geometrie pomiarowe układów micro-CT. (1h)
  3. Metody rekonstrukcji obiektów 3D. (2h)
  4. Artefakty i ograniczenia pomiarowe. (3h)
  5. Wizualizacja danych. (2h)
  6. Przykłady zastosowań badań micro-CT. (3h)
  7. ImageJ w analizie danych micro-CT. (6h)
  8. Przegląd dostępnych na rynku rozwiązań w zakresie sprzętu i oprogramowania. (2h)

Laboratory classes:
  1. 1 Podstawowy pomiar micro-CT (6h)

    Wykonanie laboratorium odbywa się w dwóch etapach.

    1. Studenci w laboratorium tomograficznym zapoznają się z procedurami wykonania standardowego pomiaru tomograficznego. Uczą się:
    2. konfiguracji układu pomiarowego
    3. kalibracji układu pomiarowego
    4. ustalania parametrów pomiaru w zależności od rodzaju próbki
    5. rekonstrukcji 3D na podstawie danych pomiarowych
    6. Studenci w laboratorium komputerowym uczą się zasad i metod podstawowej obróbki danych pomiarowych.

  2. 2 Zaawansowany pomiar i analiza danych (9h)

    Wykonanie laboratorium odbywa się w trzech etapach.

    1. Studenci w laboratorium tomograficznym wykonują złożone i zaawansowane pomiary różnych próbek. Każda grupa mierzy inną próbkę.
    2. Studenci w laboratorium komputerowym obrabiają dane pomiarowe i wykonują ich podstawową analizę.
    3. Studenci w laboratorium komputerowym wykonują zaawansowaną analizę danych zależną od rodzaju zmierzonej próbki.

Conversation seminar:
  1. Konwersatorium – część ogólna

    Studenci omawiają wybrane wspólnie z prowadzącym artykuły naukowe prezentujące najnowsze badania z wykorzystaniem techniki micro-CT.

  2. Konwersatorium – część związana z wykonanymi pomiarami

    Studenci prezentują wykonane przez siebie pomiary oraz przedstawiają otrzymane wyniki i ich analizę.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 22 h
Participation in conversation seminars 8 h
Participation in laboratory classes 15 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Preparation for classes 30 h
Examination or Final test 5 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Wykład:

  1. kolokwium na zakończenie 40 pkt.

Konwersatorium:

  1. prezentacja, omówienie programu itp. 18 pkt. w tym:
    - samodzielny wybór tematu 3 pkt.
    - jasność przekazu, logiczny układ treści 6 pkt.
    - poprawność merytoryczna 6 pkt.
    - estetyka prezentacji 3 pkt.
  2. aktywność, udział w dyskusjach itp. 2 pkt.

Laboratorium

  1. Sprawozdaniz z pierwszego laboratorium 15pkt
  2. Sprawozdanie z drugiego laboratorium 25 pkt.

Ocena końcowa:

  1. Wymagana jest ocena 3.0 z każdej formy zajęć
  2. Ocena końcowa obliczana na podstawie sumy punktów ze wszystkich form zajęć

W przypadku nieobecności na laboratorium istnieje możliwość odrobienia go wraz z inną grupą.

Prerequisites and additional requirements:

Ukończony kurs z podstaw fizyki.

Recommended literature and teaching resources:

Niestety w języku polskim nie ma żadnej książki na temat mikrotomografii.

Literatura anglojęzyczna:

  • Mizutani, R; Suzuki, Y (2012). “X-ray microtomography in biology”. Micron (Oxford, England : 1993)
  • X-Ray Computed Tomography in Biomedical Engineering, Cierniak, R. Springer 2011
  • MicroComputed Tomography: Methodology and Applications, Stuart R. Stock CRC Press, 2008 /dostępna w bibliotece wydziałowej/
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:
  1. Metformin decreases reactive oxygen species, enhances osteogenic properties of adipose-derived multipotent mesenchymal stem cells \emph{in vitro}, and increases bone density \emph{in vivo} / Krzysztof Marycz, Krzysztof A. Tomaszewski, Katarzyna Kornicka, Brandon Michael Henry, Sebastian WROŃSKI, Jacek TARASIUK, Monika Maredziak // Oxidative Medicine and Cellular Longevity ; ISSN 1942-0900. — 2016 art. no. 9785890, s. 1–19. — Bibliogr. s. 18–19.
  1. Vibrational and numerical evaluation of human incus mechanical properties / V. Gyliené, N. Kraptavičiuté, P. Lipinski, S. WROŃSKI, R. Rahouadj, J. TARASIUK, A. Baldit, G. Gylys, K. Norkaityté // Mechanika ; ISSN 1392-1207. — 2016 vol. 22 iss. 6, s. 525–529. — Bibliogr. s. 528–529
  1. X-ray computed microtomography – a useful tool for petrophysical properties determination / Jadwiga A. JARZYNA, Paulina I. KRAKOWSKA, Edyta PUSKARCZYK, Kamila WAWRZYNIAK-GUZ, Jakub Bielecki, Konrad Tkocz, Jacek TARASIUK, Sebastian WROŃSKI, Marek DOHNALIK // Computational Geosciences ; ISSN 1420-0597. — 2016 vol. 20 iss. 5, s. 1155–1167. — Bibliogr. s. 1167
Additional information:

Prosimy studentów o przyniesienie interesujących próbek, które można by zmierzyć w ramach laboratorium. Mogą to być bardzo różne rzeczy. Dotychczas mierzyliśmy na zajęciach np. kamienie usunięte z woreczka żółciowego; ziarna kawy naturalnej, słabo i mocno wypalonej; plastikowy nóż mający wytrzymałość i ostrość stali itp.