Bildegebende Verfahren - Labortier at Veterinärmedizinische Universität Wien

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Was sind die gebräuchlichsten Energiequellen, die für die Bildgebung verwendet werden?

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Was ist ein falsch positives oder falsch negatives Ergebnis in der Bildgebung?

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Was ist das beste bildgebende Verfahren? triangle of frustration

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Was ist der Unterschied zwischen einem analogen und einem digitalen Signal?

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Was ist ein digitales Bild?

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Was sind die wichtigsten Bildeigenschaften?

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Wie wird Licht definiert?

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Definiere den Begriff "Bit"

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Erkläre den Zusammenhang zwischen Energiegehalt, Wellenlänge und Farbe

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Wie funktioniert ein Lichtmikroskop?

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Was ist die numerische Apertur eines Objektivs und warum ist es gut ein Objektiv mit hoher NA zu haben?

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Was ist ein Bild und warum arbeiten wir mit Bildern?

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Bildegebende Verfahren - Labortier

Was sind die gebräuchlichsten Energiequellen, die für die Bildgebung verwendet werden?

externe:

  • optische Transmission & Durchleuchtung
  • Ultraschall
  • Röntgen
  • CT

interne:

  • Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT)
  • Positronen-Emissionstomographie (PET)
  • Biolumineszenz

extern & intern:

  • Magnetresonanztomographie (MRT)
  • Fluoreszenzbildgebung

Bildegebende Verfahren - Labortier

Was ist ein falsch positives oder falsch negatives Ergebnis in der Bildgebung?

  • falsch pos. --> Objekt nicht vorhanden, wird aber wahrgenommen
  • falsch neg. --> Objekt ist vorhanden, wird aber nicht wahrgenommen

Bildegebende Verfahren - Labortier

Was ist das beste bildgebende Verfahren? triangle of frustration

  • Kompromiss zwischen Sensitivität, räumlicher Auflösung und zeitlicher Auflösung
  • je höher die Sensitivität, desto höher die Auflösung
  • je höher die Auflösung, desto geringer die Eindringtiefe

Bildegebende Verfahren - Labortier

Was ist der Unterschied zwischen einem analogen und einem digitalen Signal?

analog = kann kontinuierliche Werte annehmen

digital = kann nur bestimmte Werte annehmen

Bildegebende Verfahren - Labortier

Was ist ein digitales Bild?

  • analog nachgewiesene Strahlung wird mittels einer Analog-Digital-Wandlung in digitale Werte umgewandelt und einem räumlichen Raster zugeordnet
  • Pixel sind die Elemente digitaler Bilder - je nach digitalem Wert haben sie eine unterschiedliche Intensität (hell/dunkel)

Bildegebende Verfahren - Labortier

Was sind die wichtigsten Bildeigenschaften?

  • Auflösung (=Pixel)
  • Vergrößerung (etwas in Erscheinung vergrößern)
  • räumliche Auflösung (minimale auflösbare Distanz = kleinste Distanz zwischen unterscheidbaren Objekten in einem Bild)
  • Bittiefe (Anzahl der Bits, die bei der Quantifizierung eines analogen Signals verwendet wird; bestimmt die Helligkeitsstufen, die das Bild enthalten kann)
  • Histogramm (Häufigkeitsverteilung der Intensitätswerte
  • Kontrast (niedriger Kontrast = komprimiertes Histogramm; hoher Kontrast = ausgedehntes Histogramm)
  • Dimensionalität (2D, 3D,...)
  • Farbtiefe (wie Bittiefe, nur auf unterschiedliche Farbkanäle bezogen; Bsp. RBG; blauer Farbkanal mit 2 Bit kann 4 Zustände haben --> schwarz, dunkelblau, mittelblau, hellblau)

Bildegebende Verfahren - Labortier

Wie wird Licht definiert?

= elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 380nm und 740nm

Bildegebende Verfahren - Labortier

Definiere den Begriff "Bit"

  • kleinstmögliche Informationseinheit am PC
  • Einheit im Binärcode
  • 1 Bit = keine Nuancen zwischen schwarz und weiß
  • 2 Bit = schwarz, weiß und 2 Graustufen

Bildegebende Verfahren - Labortier

Erkläre den Zusammenhang zwischen Energiegehalt, Wellenlänge und Farbe

  • Energiegehalt und Wellenlänge verhalten sich indirket proportional zueinander -> hohe Wellenlänge = niedriger Energiewert und umgekehrt 
  • Licht mit hoher Wellenlänge (ca700nm) wird als rot wahrgenommen
  • Licht mit niedriger Wellenlänge (zwischen 400 und 500nm) wird als blau bzw. violett wahrgenommen
  • nur ein sehr kleiner Bruchteil elektromagnetischer Strahlung kann als sichtbares Licht wahrgenommen werden (380-740nm)

Bildegebende Verfahren - Labortier

Wie funktioniert ein Lichtmikroskop?

  • 3 grundlegende Funktionen:
    • Vergrößerung des Objektes
    • Verbesserung der Auflösung
    • Verbesserung des Kontrast
    • ...durch Vergrößern des optischen Winkels
  • besteht aus (einfachste Zusammensetzung)
    • Objektivlinse (Vergrößerung des Objektes in mittlerer Bildebene; erzeugt reales Bild, invers, vergrößert)
    • Ocularlinse (Vergrößerung der mittleren Bildebende; erzeugt virtuelles Bild, aufrecht, vergrößert)

Bildegebende Verfahren - Labortier

Was ist die numerische Apertur eines Objektivs und warum ist es gut ein Objektiv mit hoher NA zu haben?

= Maß für die Fähigkeit eines Objektivs, durch seine Öffnung Informationen zu sammeln

  • große NA = Objektiv kann viel Licht aufnehmen 
  • je größer die Zahl, desto besser kann das Objektiv auflösen

Bildegebende Verfahren - Labortier

Was ist ein Bild und warum arbeiten wir mit Bildern?

=Repräsentation eines realen Objekts, durch messbare Variablen generiert, die durch Intensität und Farben kodiert sind

  • zum Informationsgewinn (anatomisch/funktionell)
  • zur Dokumentation
  • zur Kommunikation
  • zur Interpretation
  • zur Quantifizierung
  • ...

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