1. Historie zobrazovacích systémů – prvotní seznámení s jednotlivými modalitami, základní fyzikální objevy související s vývojem ZS, kvantitativní a kvalitativní parametry popisující zobrazovací systémy.
2. Fyzika ionizujícího záření – elektromagnetické záření, atom a modely atomu, elektronové přechody a tvorba charakteristického záření a Augerových elektronů, stabilita jádra, radioaktivita, interakce záření s hmotou (všechny druhy), útlum záření.
3. RTG systémy – sumační zobrazení, rentgenka – princip činnosti, charakteristické a brzdné záření, konstrukční typy rentgenek, materiály vhodné pro anody, požadavky na napájení rentgenky, filtrace a kolimace generovaného záření, primární clona.
4. RTG systémy – rozptýlené záření, sekundární clona, detekce záření – fotografické filmy, digitální výpočetní radiografie (paměťové folie), flat panely s přímou i nepřímou detekcí záření, skiaskopická detekce – zesilovač jasu RTG obrazu, vliv nastavení parametrů akvizice na výsledný obraz.
5. RTG systémy – požadavky na specifické aplikace a jejich realizace – skiaskopie, využití kontrastních látek, mamografie, dentální rentgeny, kostní denzitometrie, víceenergetické snímání, 3D digitální tomosyntéza, hodnocení kvality RTG zobrazovacích systémů.
6. CT systémy – tomografické systémy, základní princip – paralelní projekce, rekonstrukce z projekcí – algebraická metoda (ilustrativní příklad), prostá zpětná projekce, filtrovaná zpětná projekce, iterativní rekonstrukce, současné používané algoritmy, vějířová projekce, metody interpolace helikálních dat a dat z vícevrstvých systémů, CT číslo.
7. CT systémy – historický přehled vývoje CT systémů – první, druhá a třetí generace, slip-ring technologie, systémy využívající elektronových děl, helikální systémy, vícevrstvé systémy, rentgenky pro CT systémy – požadavky, konstrukce, realizace.
8. CT systémy – detektory – ionizační, scintilační, principy výroby a konstrukce moderních vícevrstvých detektorů, akviziční parametry – anodové napětí, anodový proud, helical pitch, binning, požadavky na dílčí části zařízení – gantry, pacientský stůl, řízení akvizice, realizace od konkrétních výrobců, dosažitelné parametry, artefakty zobrazení.
9. ZS nukleární medicíny – radionuklidy jako zdroje ionizujícího záření, zobrazení sumační – planární gamagrafie, konstrukce Angerovy gamakamery, polovodičové detektory, využití.
10. ZS nukleární medicíny – tomografické systémy SPECT a PET – definice jednotlivých projekcí a následná rekonstrukce obrazu, využívané typy detektorů, koincidenční a „time of flight“ detekce, používané radionuklidy a jejich příprava (Tc-99m, FDG, a další).
11. Hybridní zobrazovací systémy – kombinace více modalit, výhody a nevýhody, korekce útlumu u ZS nukleární medicíny, realizace hardwarová i softwarová.
12. Radiační biologie – dávka záření, možné negativní účinky ionizujícího záření během diagnostických vyšetření, limity pro dávky, měření a simulací záření .

1. Simulace útlumu rentgenového záření pro různé energie, simulace Comptonova rozptylu.
2. Simulace rentgenových spekter - vliv nastavení akvizičních parametrů a filtrace různými materiály.
3. Základní techniky pro rekonstrukci obrazů z projekcí - sinogram, prostá zpětná projekce, filtrovaná zpětná projekce (FBP).
4. Pokročilé techniky rekonstrukce obrazů z projekcí - iterativní přístupy, SIRT, SART, statistické metody, atd.
5. Princip činnosti PET systému - anihilace pozitronu, šíření dvou fotonů a jejich detekce, tvorba singoramu, time of flight (TOF) techniky.
6. Farmakokinetické modelvání ve zpracování dat z PET systémů - přehled modelů, návrh modelu, extrakce časových průběhů koncentrace radiofarmaka, analýza.

Exkurze na klinické pracoviště pracující se zobrazovacími systémy s ionizujícím zářením.  

Sada následujících laboratorních úloh:
1. Základy RTG zobrazování - akviziční geometrie, prostorové rozlišení.
2. Spektrum rentgenky – kombinace charakteristického a brzdného záření.
3. Výpočetní tomografie – akvizice dat, singoram, metody rekonstrukce obrazu.
4. Vlastnosti obrazových detektorů - měření šumu za temna, linearizace převodu mezi počtem fotonů a jasem obrazu.
5. Základní měření s radioaktivními látkami - alfa, beta, gama rozpad, vliv vzdálenosti.