The course contains basic information about the effects of ionizing radiation and routinely used imaging methods and radiotherapy.
The main purpose of the course is to provide a comprehensive source of information from an important area on the border of theoretical disciplines (physics and biology) and clinical diagnostics and therapy. In these clinical disciplines, physical processes are applied in practice and their knowledge is necessary to understand the methodology and potential adverse effects in clinical medical practice. At the same time, medical technology is an essential part of both diagnostics and radiotherapy.
Last update: Ferda Jiří, prof. MUDr., Ph.D. (10.10.2020)
Course completion requirements
The condition for passing the seminar is to fulfill the conditions of the final test.
Last update: Ferda Jiří, prof. MUDr., Ph.D. (10.10.2020)
Teaching methods - Czech
Asynchronous learning using a moodle course.
The student completes the course on their own, which ends with an online test. Completion is limited to a semester.
Last update: Křikavová Lenka, Ing. (29.05.2026)
Syllabus
Ionizing radiation, origin, properties
Interactions of ionizing radiation with matter and radiobiology
Sources of ionizing radiation in medicine, protection against ionizing radiation
X-ray devices, fluoroscopy and skiagraphy
Computed tomography (CT)
Magnetic Resonance Imaging (MR)
Ultrasonography (USG)
Gamma camera and single photon emission tomography (SPECT)
Positron Emission Tomography (PET)
Hybrid imaging methods
Methods of photon therapy
Methods brachytherapy Final test
Last update: Ferda Jiří, prof. MUDr., Ph.D. (10.10.2020)
Last update: Ferda Jiří, prof. MUDr., Ph.D. (10.10.2020)
Learning outcomes -
Students will acquire the basic knowledge about ionizing radiation and after completing all subchapters should be able to explain or describe the following words:
characteristics of ionizing radiation, corpuscular radiation, electromagnetic waves, radioactive decay, activity, half-life, alpha decay, beta plus decay, beta minus decay, gamma decay, electron capture, isomeric transition, X radiation formation, characteristic radiation , X-ray energy, X-ray spectrum
coherent scattering, Compton effect, photoelectric effect, formation of electron-positron pair, inverse photoelectric effect, physical, chemical and biological effects, deterministic effects, stochastic effects, differences in effects of ionizing radiation of corpuscular and electromagnetic radiation, differences in effect according to radiation energy ionizing radiation therapy
radionuclides used in medicine, sources of ionizing radiation in radiology, radiation sources for radiotherapy, dosimetry, absorbed dose, equivalent dose, effective dose, comparison of doses from diagnostic examinations in radiology and nuclear medicine, radiation planning, radiation protection, justification, optimization, dose limits , security of resources, personal protection, controlled zone, monitored zone
X-ray tube construction, primary beam, secondary radiation, skiagraphy, primary and secondary aperture, high voltage generator, X - ray detection, digital radiography, direct digital radiography, digital archiving, PACS, fluoroscopy, C - arm, angiography, image manipulation, digital subtraction, contrast media function, use of radiography and fluoroscopy in medicine
computed tomograph construction, detector system, spiral and multidetector computed tomography, raw and image data, image reconstruction, Hounsfield scale, spectral analysis by CT, image data manipulation, CT scan, basics of contrast media in computed tomography, use computed tomography in medicine
nuclear magnetic resonance phenomenon, nuclear spin, Larmor frequency, precession, longitudinal magnetization, transverse magnetization, relaxation time, T1 relaxation time, T2 relaxation time, T1 and T2 weighted images, proton density, imaging sequences, magnetic resonance scanner design, superconducting magnet, emitting and receiving coils, safety principles in MR examination, principle of using contrast agents, use of magnetic resonance in medicine
basic principles of ultrasonography imaging, concepts of mechanical waves and ultrasound, basic physical properties, ultrasound probe and explain its function, basic types of ultrasound imaging, B-mode and Doppler ultrasonography, advanced ultrasonography applications, three-dimensional ultrasonography, contrast ultrasonography and ultrasound elastography
gamma radiation detection, scintillation crystal, scintillation camera, gamma camera imaging, radiation energy and imaging, planar scintigraphy, continuous recording, matrix recording, SPECT imaging, radionuclides usable for scintigraphy and SPECT imaging, basics use of gamma cameras and SPECT in medicine
use of radionuclides for positron emission tomography, detector system, imaging differences between PET, SPECT and CT, transmission and emission scanning, attenuation correction, corrected and uncorrected images, image fusion, basics of PET use in medicine
basic principles of hybrid imaging, "anatomical" and "metabolic" imaging, SPECT / CT - device design and medical applications, PET / CT - device design and medical applications, PET/MRI device design and medical applications
basic principles of linear accelerator, radiation energy used in photon therapy, dosimetry and radiation plan, stereotactic irradiation, Cyberknife principle, basics of photon therapy in medicine
brachytherapy principle, brachytherapy plan, basics of brachytherapy in medicine
Last update: Křikavová Lenka, Ing. (22.07.2025)
Student si osvojí základní problematiku ionizujícího záření a po absolvování všech podkapitol by měl být schopen vysvětlit či popsat následující pojmy:
charakteristiky ionizujícího záření, záření korpuskulární, elektromagnetické vlnění, radioaktivní přeměna (rozpad), aktivita, poločas rozpadu, rozpad alfa, rozpad beta plus, rozpad beta minus, rozpad gama, zachycení elektronu, izomerní přechod, vznik záření X, brzdné záření, charakteristické záření, energie rentgenového záření, spektrum rentgenového záření
koherentní rozptyl, Comptonův jev, fotoelektrický jev, vznik elektron-pozitronového páru, inverzní fotoelektrický jev, fyzikální, chemické a biologické účinky, deterministické účinky, stochastické účinky, odlišnosti v účincích ionizujícího záření korpuskulárního a elektromagnetického, rozdíly v účinku dle energie záření, základy využití terapie ionizujícím zářením
radionuklidy využívané v lékařství, zdroje ionizujícího záření v radiologii, zdroje záření pro radioterapii, dozimetrie, absorbovaná dávka, ekvivalentní dávka, efektivní dávka, porovnání dávek z diagnostických vyšetření v radiologii a nukleární medicíně, ozařovací plán, radiační ochrana, zdůvodnění, optimalizace, limity dávek, bezpečnost zdrojů, osobní ochrana, kontrolované pásmo, sledované pásmo
konstrukce rentgenovy trubice, primární svazek, sekundární záření, skiagrafie, primární a sekundární clony, generátor vysokého napětí, detekce rentgenového záření, digitální radiografie, přímá digitální radiografie, digitální archivace, PACS, skiaskopie, C-rameno, angiografický přístroj, , digitální subtrakce, smysl kontrastních látek, použití skiagrafie a skiaskopie v medicíně
konstrukce výpočetního tomografu, detektorová soustava, spirální a multidetektorová výpočetní tomografie, hrubá a obrazová data, rekonstrukce obrazu, Hounsfieldova stupnice, spektrální analýza pomocí CT, manipulace s obrazovými daty, zobrazení prostoru, průběh CT vyšetření, základy použití kontrastních látek při výpočetní tomografii, použití výpočetní tomografie v medicíně
jev nukleární magnetické rezonance, jaderný spin, Larmorova frekvence, precesní pohyb, podélná magnetizace, příčná magnetizace, relaxační čas, T1 relaxační čas, T2 relaxační čas, T1 a T2 vážené obrazy, protonová denzita, zobrazovací sekvence, konstrukce přístroje magnetické rezonance, supravodivý magnet, vysílací a přijímací cívky, bezpečnostní zásady při vyšetřování MR, princip použití kontrastní látek, použití magnetické rezonance v medicíně
mechanické vlnění, ultrazvuk, ultrazvuková sonda, piezoelektrický jev, šíření ultrazvuku tkáněmi a jeho odraz, frekvence a dosah ve tkáni, účinek ultrazvuku na tkáně, B-mode, echogenita, akustický stín, akustické zesílení, Dopplerův jev, dopplerovská ultrasonografie, kontrastní ultrasonografie, ultrazvuková elastografie, použití ultrazvuku v medicíně
detekce záření gama in vitro a in vivo, scintilační krystal, scintilační kamera, vznik obrazu na gama kameře, energie záření a vznik obrazu, planární scintigrafie, vznik obrazu pomocí SPECT, radionuklidy použitelné pro zobrazení scintigrafií a SPECT, základy použití gamakamery a SPECT v medicíně
použití radionuklidů pro pozitronovou emisní tomografii, detektorová soustava, odlišnosti v zobrazení mezi PET, SPECT a CT, korekce atenuace, fuze obrazů, základy použití PET v medicíně
základní princip hybridního zobrazení, „anatomické“ a „metabolické“ zobrazení, SPECT/CT – konstrukce přístroje a využití v medicíně, PET/CT – konstrukce přístroje a využití v medicíně, PET/MR – konstrukce přístroje a využití v medicíně
základní princip lineárního urychlovače, energie záření užívané ve fotonové terapii, dozimetrie a ozařovací plán, stereotaktické ozáření, princip Cyberknife, základy využití fotonové a hadronové terapie v medicíně
princip brachyterapie, ozařovací plán v brachyterapii, základy využití brachyterapie v medicíně
