1. Jev magnetické rezonance - historie, využití pro spektroskopii a zobrazování. Fyzikální principy magnetické rezonance – kvantově-mechanický model, vektorový model, precese, Blochovy rovnice, relaxace.
2. Základní NMR experimenty – excitace, FID signál, spinové echo, gradientní echo, akviziční parametry – repetiční čas, TE čas, váhování obrazu časy T1 a T2.
3. NMR hardware – konstrukce hlavního magnetu, permanentní a supravodivý magnet, aktivní a pasivní shimming, homogenita pole B0, gradientní cívky, RF cívky pro různé aplikace.
4. NMR zobrazování – od protonu k obrazu, výběr tomografické roviny (řezu), k-prostor, frekvenční a fázové kódování pozice, rekonstrukce obrazu.
5. Pulzní sekvence – spinové echo, gradientní echo, inversion recovery, saturation recovery, rychlé sekvence – multi-shot a multi-band, EPI.
6. Speciální aplikace – využití kontrastních látek, funkční magnetická rezonance (fMRI), difuzní MRI, arterial spin labelling (ASL), perfúzní techniky – DCE a DSC, NMR spektroskopie.
7. Využití ultrazvukového vlnění v diagnostice – vlnová rovnice, popis ultrazvukové vlny na základě změny akustického tlaku, děje na rozhraní dvou látek s rozdílnou akustickou impedancí, generování ultrazvukové vlny – magnetostrikční nebo piezoelektrické měniče, základní idea zobrazování.
8. Ultrazvukový systém – blokové schéma, ultrazvuková sonda – lineární, konvexní a sektorové sondy, různé způsoby konstrukce a buzení sond, fokusace sondy, základní řetězec zpracování ultrazvukového signálu, TGC zesilovač, konverze dat, zobrazovací jednotka, základní zobrazovací módy – A mód, B mód, 3D zobrazení, TM mód, základní artefakty a dosažitelné parametry zobrazení.
9. Pokročilé zobrazovací techniky – využití Dopplerova jevu – kontinuální a pulzní Doppler, barevný a výkonový Doppler, kontrastní látky pro ultrasonografii, využití kontrastních látek, perfúzní zobrazování – různé techniky, kvalitativní a kvantitativní techniky, statická a dynamická elastografie, ultrazvuková transmisní/reflexní tomografie, ultrazvukové vyšetření prsu, fotoakustické zobrazování.
10. Endoskopie – princip, požadavky na vyšetření, základní typy konstrukce endoskopů – endoskopická zrcadla, rigidní, flexibilní (fibroskop), pracovní kanály, endoskopická kapsle, endoskopický ultrazvuk (transezofageální echokardiografie, vaginální ultrazvuk), intravaskulární ultrazvuk (IVUS) – srovnání s koronární angiografií. CT virtuální endoskopie.
11. Infrazobrazovací systémy – základní vymezení pojmů termografie, noktovize, fyzikální principy související s vyzařováním – Planckův vyzařovací zákon, Wienův posunovací zákon, Stefan-Boltzmanův zákon, emisivita, absolutně černé těleso, schéma vyzařování – vliv okolních vlivů, vliv transmise atmosféry a další.
12. Infrazobrazovací systémy – konstrukční principy – optické systémy pro infračervené záření – objektivy, čočky, detekce záření – selektivní (fotonové) a neselektivní (tepelné) detektory, výhody a nevýhody jednotlivých řešení, požadavky na chlazení a tepelnou stabilizaci detektorů, konstrukce mikrobolometrických 2D FPA snímačů, aplikace v medicíně, parametry běžně dostupných termokamer.   

Sada počítačových cvičení:

1. Vyhodnocení MTF reálného zobrazovacího systému. Konverze kontrastu na jas obrazu.
2. Simulace buzení ultrazvukové sondy - lineární a sektorová sonda.
3. Zpracování surových dat ultrazvukových systémů, harmonické zobrazování. 
4. Simulace základních pulzních sekvencí - vliv nastavení akvizičních časů (TR, TE, TI) na výsledný obraz. 
5. Zpracování dat pro MRI relaxometrii - určení T1 času.  

Sada laboratorních úloh:

1. Měření s ultrazvukovým systémem - hodnocení kvality (prostorové rozlišení, kontrast) při různých parametrech zobrazení.
2. Stanovení rychlosti toku krve dopplerovským systémem. 
3. Měření dynamických teplotních dat termokamerou. 
4. Měření na reálném MR skeneru, stanovení SNR.
5. Měření difúzních dat na MR skeneru.   

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