Računalna analiza slika mozga

Opis predmeta

Načela snimanja slika magnetskom rezonancijom za dobivanje strukturnih, funkcijskih i difuzijskih slika mozga. Osnovni pojmovi iz neuroznanosti. Računalna obrada strukturnih MR slika mozga. Segmentacija i analiza anatomskih struktura u mozgu. 3D prikaz mozga te analiza i određivanje značajki kortikalne površine mozga. Računalna obrada funkcijskih MR slika (fMRI) mozga. Analiza neovisnih komponenata za obradu resting-state fMRI (rs-fMRI) slika. Računalna obrada difuzijskih MR (dMRI) slika mozga i analiza tenzora. Traktografija.

Ishodi učenja

  1. Opisati način snimanja slika mozga magnetskom rezonancijom (MR).
  2. Razlikovati značajke strukturnih, funkcijskih i difuzijskih slika mozga.
  3. Primijeniti računalne alate za obradu MR slika mozga.
  4. Upotrijebiti opći linearni model za analizu funkcijskih MR slika.
  5. Primijeniti analizu neovisnih komponenata za obradu funkcijskih MR slika u „mirovanju".
  6. Analizirati difuzijske slike primjenom tenzora i traktografije.
  7. Samostalno dizajnirati programski tok alata za obradu i analizu MR slika mozga u svrhu rješavanja istraživačkog problema.

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja se izvode uz pomoć power-point prezentacija uz objašnjenja na ploči. Predavanja su dostupna u elektroničkom obliku na mreži.

Samostalni zadaci

Tijekom izvođenja kolegija zadavat će se kratke domaće zadaće i pratiti aktivnost tijekom semestra.

Laboratorij

Tijekom kolegija su predviđene laboratorijske vježbe koje uključuju praktični i eksperimentalni rad. Na kraju svake vježbe provjera aktivnosti i razumijevanja gradiva.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 30 % 50 % 30 %
Međuispit: Pismeni 0 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 35 %
Završni ispit: Usmeni 10 %
Ispit: Pismeni 0 % 50 %
Ispit: Usmeni 20 %
Napomena / komentar

Bodovi s domaćih zadaća su bonus bodovi.

Tjedni plan nastave

  1. Uvod u anatomiju ljudskog mozga.
  2. Uvod u snimanje slika mozga magnetskom rezonancijom (MR). Osnove snimanja strukturnih, funkcijskih i difuzijskih slika.
  3. Uvod u obradu strukturnih MR slika mozga. Registracija slika i ispravljanje iskrivljenja.
  4. Segmentacija i analiza anatomskih struktura.
  5. Analiza površine mozga.
  6. Obrada funkcijskih MR slika (fMRI).
  7. Opći linearni model (GLM). Analiza jednog ispitanika. Izrada modela. Statistika.
  8. Međuispit.
  9. Analiza grupe ispitanika. Višestruke usporedbe.
  10. Napredni GLM.
  11. Obrada funkcijskih MR slika u “mirovanju” (resting-state fMRI). Analiza neovisnih komponenata.
  12. Dvostruka regresija. Izrada i analiza modela mreža.
  13. Analiza difuzijskih tenzora. Difuzijska traktografija.
  14. Dodatni pristupi u analizi slika mozga.
  15. Završni ispit.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti profila (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti profila (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti (2. semestar)

Literatura

Mark Jenkinson, Michael Chappell (2018.), Introduction to Neuroimaging Analysis, Oxford University Press
Janine Bijsterbosch, Stephen M. Smith, Christian F. Beckmann (2018.), Introduction to Resting State fMRI Functional Connectivity, Oxford University Press
Scott A. Huettel, Allen W. Song, and Gregory McCarthy (2014.), Functional Magnetic Resonance Imaging, Oxford University Press
Heidi Johansen-Berg, Timothy E.J. Behrens (2013.), Diffusion MRI - From Quantitative Measurement to In vivo Neuroanatomy, Elsevier

Za studente

Izvedba

ID 240807
  Ljetni semestar
5 ECTS
R2 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
15 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

87 izvrstan
75 vrlo dobar
60 dobar
50 dovoljan