universiteit antwerpen - Marleen Verhoye - Opleidingsonderdelen 2010-2011

Vakbeschrijvingen

Neuroimaging, preclinical and clinical studies

Academiejaar: 2010-2011
Code opleidingsonderdeel: 1MBMW-K-0222
Semester: 1e semester
Studiepunten: 6
Uren Studietijd: 168
Uren theorie: 35,00
Uren praktijk: 15,00
Uren andere: 5,00
Deeltijds programma: 1
Titularis(sen) Marleen Verhoye
Anne Marie Van Der Linden
Paul Parizel
Taal waarin de cursus wordt gedoceerd: Engels
Info semesterexamen: examen in het 1ste semester
Info contractrestrictie: geen inschrijving onder examencontract

1. Aanvangscompetenties (begintermen)
*Algemene competenties
De studenten dienen een basiskennis te hebben over de structuur en functie van het menselijke lichaam in termen van de anatomie, de histologie en de fysiologie. Meerbepaald veronderstelt de cursus kennis van de anatomie van het centrale zenuwstelsel, de fysiologie van diverse cellen in het CZS inclusief de bloedvaten en kennis van neurotransmissie en neuroreceptoren (zie neuroscience cursus Ba 3). Daarnaast is kennis van basisprincipes van de biomedische beeldvorming en wiskunde nodig voor het begrijpen van de verschillende beeldopname en -reconstructietechnieken.

*Volgtijdelijkheid
Principles of in vivo biomedical imaging, preclinical and clinical studies (1MBMW-K-0192) OF In-vivo biomedische beeldvormingstechnieken in preklinische en klinische context (1MBMW-K-0191)

2. Eindcompetenties (eindtermen)

Wat wordt je geacht op het einde van dit opleidingsonderdeel te kunnen?

·         je beschikt over een grondige kennis van de nieuwste neuro-beeldvormingstechnieken, en kent hun waarde en toepassing in de beeldvorming van het centrale zenuwstelsel ;

·         je hebt inzicht in de fysische principes van de behandelde beeldvormingstechnieken en hun praktische uitwerking in moderne beeldvormingsapparatuur; je kan deze in eigen woorden beschrijven, herkennen, formuleren;

·         je hebt inzicht in de constructie van de verschillende beelden en de fysische parameter die gevisualiseerd wordt (3D technieken, diffusie, perfusie, neurale activiteit, macroscopische bloedstroommeting, angiogrammen, contrastmiddelen); je kan deze in eigen woorden beschrijven, herkennen, formuleren;

·         je kan voor elke behandelde neuro beeldvormingstechnieken de herkomst van beeldsignaalintensiteiten/contrasten beschrijven naar hun oorsprong zowel op het vlak van de hiermee gepaard gaande opnameparameters en de kwantitatieve beeldverwerking: welke weefselstructuren worden helder/donker afgebeeld en waarom ?;

·         je kent de voornaamste neurotoepassingen van de beeldvormingstechnieken in een preklinische en klinische context;

·         je kent de verschillende beeldvormingtechnieken die hersenwerking in beeld brengen en kunt hun principes en hun onderlinge complementariteit verwoorden;

·         je weet welke beeldvormingtechniek welk aspect van hersenonderzoek kan ondersteunen;

·         je beschikt over een grondige kennis betreffende het gebruik van PET in preklinische en klinische neuroapplicaties

3. Inhoud

De verschillende technieken gebruikt in de beeldvorming van het centrale zenuwstelsel worden toegelicht. Van alle technieken zal de toepassing, indicatie en medische waarde in theorie worden besproken en met praktijkvoorbeelden worden geïllustreerd. Bovendien zal ook de nodige aandacht worden besteed aan de geavanceerde beeldverwerking gebruikt in biomedisch onderzoek.
Naast de bespreking van de technieken, tracht de cursus inzicht te geven in de wijze waarop het beeldcontrast tot stand wordt gebracht en wat de onderliggende fysiologische of anatomische mechanismen zijn.

In het inleidend deel wordt de anatomie/MRI/CT en bestaande neuroatlassen vergeleken tussen mens (klinisch) en rat/muis (preklinisch).



In het deel Computertomografie (CT) wordt aandacht gegeven aan CT contraststoffen en hun toepasbaarheid in een preklinische en klinische context, perfusie CT, 3D technieken en CT-angiografie.

In het deel Magnetische resonantie imaging (MRI) wordt aandacht gegeven aan MRI contraststoffen en hun toepasbaarheid in zowel preklinische als klinische context, diffusie MRI en toepassing van DW MRI in verschillende applicaties (herseninfarct, MS, ontwikkeling/degeneratie witte stof ..), perfusie gewogen MRI met toepassing van PW MRI in verschillende applicaties (ischemie, hersentumoren), functionele MRI voor hersenwerking, flow en MR angiografie met toepassingen, ultrafast imaging met toepassingen (gebruik in fMRI, quantificatie volume hersenregio’s), en bepaling lekkage in bloed-hersen-barrière ahv dynamische MRI met gebruik van contraststoffen. Daarnaast wordt ook MR Spectroscopie en MR spectroscopische beeldvorming toegelicht, zowel de methode, de onderliggend principes als de neurotoepassingen in preklinische en klinische context.

In het deel PET-MRI wordt het gebruik toegelicht van relevante tracers voor neuro onderzoek in preklinische en klinische context. Deze techniek wordt echter meer in detail toegelicht in het vak Moleculaire Beeldvorming in preklinische en klinische context.

·         translationele neuroanatomie

    vergelijking van humane en rat/muis anatomie/MRI/CT - atlas

·         CT-scan

    dosis reductie - radioprotectie ( + klinische studie)

    contact met de industrie

·         MRI

    basis klinische en pre-klinische beeldvorming, T1,T2,PD                      tumoren: MR-karakterisatie, contrastcaptatie, diffusie en perfusie        spinal degeneration( + klinische studie)

·         MRI-sequenties

    SE, GRE, TSE, veldsterkte, virtuele endoscopie, MRS                  contact met de industrie ( +klinische studie)

    high-field imaging

·         Flow, MRA-methoden

    flow-effecten, flow quantificatie (TOF/phase map/Fourier Flow)              angiografie (TOF/contrast)

    (+ preklinische studie)

·         Diffusie, Perfusie;CBV,CBF

    DTI

    bolus tracking (+EPI) (+ preklinische studie)

·         Clinical advanced MR

    perfusie (CT en MRI)          (+ klinische studie)

    diffusion, DTI

    MRA (TOF, PC, CE)

·         contraststoffen(+ preklinische studie)

·         fMRI

·         micro PET-MRI (+ preklinische studie)

·         phar MRI, fMRI toepassing, dieren (+ preklinische studie)

·         MRS-toepassing, dieren         (+ preklinische studie)

·         practicum humane CT op Universitair ziekenhuis Antwerpen

·         practicum humane MRI op Universitair ziekenhuis Antwerpen

4 practica animal MRI op Bio-Imaging lab , CGB, UA

Day

scheduled time

location

programmed lectures

Mon 8 Nov 10

10.30-12.30

G.T.129

WELCOME_tour university



13.45-17.45

G. U.2.41

Lecture 1: MRI-contrast principles

Tue 9 Nov 10

8.30-12.30

G. U.2.44

Lecture 2: MR imaging principles

13.45-17.15

BIL

      Practice 1- group 1 & 2 (MR imaging general)

Wed 10 Nov 10

8.30-12.30

G. U.2.44

Lecture 3: Flow effects, flow imaging, angiography

13.45-17.45

D.R.019

Lecture 4: Translat. anatomy: mice/rat-atlas
Lecture 5: MRI basic clinical and preclinical imaging

Thu 11 Nov 10

holiday

Fri 12 Nov 10

holiday

Mon 15 Nov 10

12.30-13.40

G. U.2.41

IP-students: financial administration

13.45-17.45

G. U.2.41

Lecture 6: Diffusion and perfusion

Tue 16 Nov 10

10.45-12.45

G. U.0.26

Lecture 7: MRS

13.45-17.15

BIL

      Practice 1- group 3 & 4 (MR imaging general)

Wed 17 Nov 10

9.00-12.30

BIL

      Practice 1 - group 5 & 6 (MR imaging general)

13.45-17.45

D.R.008

Lecture 8a: Advanced clinical MRI: sequences, MRS, perfusion, diffusion
          MR imaging sequences: from physical principles to practical protocols
          MR spectroscopy for dummies
          Stroke and perfusion imaging
          Causes of diffusion restriction
Lecture 8b: Advanced clinical MRI: Perfusion & Spinal degeneration

Thu 18 Nov 10

9.00-12.30

      Practice 2- group 1 & 2 (MR diffusion imaging)

13.45-17.45

BIL

      Practice 2- group 3 & 4 (MR diffusion imaging)

Fri 19 Nov 10

9.00-12.30

BIL

      Practice 2- group 5 & 6 (MR diffusion imaging)

13.45-17.45

G. U.0.26

Lecture 9: Compl. methods for Neuroimaging : Optical/ PET

Mon 22 Nov 10

9.00-11.00

BIL

      Practice 3- group 1 & 2 (perfusion)

11.00-13.00

BIL

      Practice 3- group 3 & 4 (perfusion)

13.45-15.45

BIL

      Practice 3- group 5 & 6 (perfusion)

Tue 23 Nov 10

8.30-12.30

G. U.2.44

Lecture 10: fMRI

13.45-17.45

BIL

      Practice 4- group 1 & 2 (fMRI)

Wed 24 Nov 10

8.30-12.30

D.R.0.08

Lecture 8c: Advanced clinical MRI – tumors, Multiparametric imaging of brain tumors (characterization, diffusion, perfusion, spectroscopy)
Lecture 8d: Advanced clinical MRI – DTI, Introduction to diffusion tensor imaging

17.00-21.00

UZA

      Practice 5- group 1 & 2 & 3 (human MRI)

Thu 25 Nov 10

9.00-13.00

BIL

      Practice 4- group 3 & 4 (fMRI)

17.00-21.00

UZA

      Practice 5- group 3 & 4 & 5 (human MRI)

Fri 26 Nov 10

8.30-12.30

G. U.2.44

Lecture 11: Contrast Agents & ME

13.45-17.45

BIL

      Practice 4- group 5 & 6 (fMRI)

Mon 29 Nov 10

8.30-12.30

D.R007-D.R008

Exam "IP NeuroMRI" , Marleen, Johan Van Goethem

possible two session, so also an afternoon exam

Wed 1 Dec 10

8.30-12.30

D.R009

Lecture : Spinal Imaging: CT & MR (JVG)

Wed 1 Dec 10

17,00-21,00

UZA

      Practice CT (1 group)

Exam: all UA-students January 2011 (first week)

Lecture 1 en lecture 2 zijn een herhaling van MRI basis vanuit 'Principles in vivo biomedical imaging", dus niet verplicht maar wel STERK AANGERADEN!

Eten en drinken gebeurt tijdens de pauze, roken gebeurt buiten, GSM’s zijn uitgeschakeld én weggeborgen.

4. Werkvormen
Contactmomenten:
Hoorcolleges
Practica

5. Evaluatievormen
Examen:
Mondeling met schriftelijke voorbereiding
Open vragen

Permanente evaluatie:
Oefeningen
Opdrachten
Medewerking tijdens de contactmomenten

Schriftelijk werkstuk:
zonder mondelinge toelichting

6. Noodzakelijk studiemateriaal

Cursus: Magnetic Resonance Imaging of the nervous system (Engelse cursus van Dr. M. Verhoye)

Een elektronische versie van de presentaties staat op Blackboard. Een print out van de presentaties (2 hand-outs/pagina) kunnen aangekocht worden op de reprografie van de Universiteit Antwerpen.

Cursus van lessen gedoceerd aan UZA.

7. Facultatief studiemateriaal

Medical Imaging Physics, 4th ed. William R. Hendee, E. Russell Ritenour, ed. Wiley-Liss, 2002 , NY-ISBN 0-471-38226-4

Fundamentals of Medical Imaging, Paul Suetens
Publisher: Cambridge University Press; Bk&CD-Rom edition (March 2002)
ISBN: 0521803624

MRI From picture to proton, Donald W. McRobbie, Elizabeth A. Moore, Martin J. Graves , Martin R. Prince,

Publisher: Cambridge University Pres, ISBN 0-521-68384-X paperback

Radiobiology for the Radiologist, 6^th ed. Eric J. Hall, Amato J. Giacca

Lippincott Williams & Wilkins, 2006, ISBN 0781741513

Wordt aangeboden indien noodzakelijk.

8. Studiebegeleiding

De docent is tijdens en na de hoorcolleges ter beschikking voor het beantwoorden van eventuele vragen of het geven van bijkomende uitleg.

Tussen de colleges door zijn de docenten in principe bereikbaar tijdens de kantooruren, na het maken van een afspraak.

laatste aanpassing: laatste aanpassing: 28/10/2010 11:55 marleen.verhoye