Medizinische Informatik Teil 9

Der Anteil der Detektorfläche, der zur Erfassung von Röntgenstrahlung verwendet wird.

Ein Gerät, das Röntgenstrahlung in sichtbares Licht umwandelt.

Ein Gerät, das den Röntgenstrahl auf eine bestimmte Richtung fokussiert.

Ein Gerät, das das vom Szintillator erzeugte Licht in ein elektrisches Signal umwandelt.

Ein Verfahren, bei dem Röntgenstrahlen aus verschiedenen Winkeln durch den Körper geleitet werden, um Schnittbilder zu erstellen.

Die CT-Zahl gibt die Dichte eines Gewebes im Vergleich zur Dichte von Wasser an.

Die Fähigkeit eines Gewebes, Röntgenstrahlen zu absorbieren.

Ein Gerät, das Röntgenstrahlen erzeugt und in verschiedene Richtungen lenkt.

Bei der Radon-Transformation wird die Strahlintensität des Röntgenstrahls nach dem Durchgang durch den Körper für jeden Aufnahmewinkel über die gesamte Länge des Detektorarrays gemessen. Diese Messung wird für alle relevanten Aufnahmewinkel wiederholt und ergibt ein Sinogramm.

Ein Sinogramm ist eine Darstellung der ermittelten Strahlintensitäten aus der Radon-Transformation. Jedes einzelne Objekt im Körper wird im Sinogramm sinusförmig dargestellt.

Bei der einfachen Rückprojektion wird der gemessene Wert aus jedem Projektionspunkt auf alle Pixel im Bildraum addiert, die von den Röntgenstrahlen bei diesem Aufnahmewinkel getroffen werden.

Die Rückprojektion ist ein mathematisches Verfahren, das aus den Messwerten des Sinogramms ein Bild des Körperquerschnitts erzeugt. Die Radon-Transformation ist die Grundlage für die Rückprojektion.

Die CT-Bildrekonstruktion erzeugt ein Bild des Körperinneren aus den Messwerten des Sinogramms. Dabei wird die Radon-Transformation angewendet, um das Sinogramm zu erzeugen, und die Rückprojektion, um aus dem Sinogramm das Bild zu erstellen.

Röntgenstrahlung entsteht, wenn beschleunigte Elektronen mit einem Atom in Wechselwirkung treten. Dabei werden Elektronen aus dem Atom herausgeschlagen und durch Elektronen aus höheren Schalen ersetzt. Diese Energiedifferenz wird als charakteristische Strahlung emittiert. Gleichzeitig wird durch die Abbremsung der Elektronen am Atomkern Bremsstrahlung erzeugt.

Charakteristische Strahlung entsteht, wenn ein Elektron aus dem Atomverband herausgeschlagen wird und ein Elektron aus einer höheren Schale nachrückt. Dieser Übergang führt zur Emission von diskreten Strahlungs-„Peaks“.

Bremsstrahlung entsteht, wenn ein Elektron durch den Atomkern abgelenkt und damit abgebremst wird. Diese Abbremsung führt zur Emission kontinuierlicher Strahlung.

Röntgenstrahlung ist eine ionisierende Strahlung, die Photonen mit einer Energie zwischen 100 eV und einigen MeV aussendet. Die entsprechenden Wellenlängen liegen zwischen 10 nm und 1 pm.

Eine Röntgenröhre ist eine Elektronenröhre, die zur Erzeugung von Röntgenstrahlen verwendet wird. Sie besteht aus einer Kathode, die Elektronen emittiert und beschleunigt, und einer Anode, auf der die Elektronen auftreffen und Röntgenstrahlung erzeugen.

Die Kathode in einer Röntgenröhre emittiert Elektronen und beschleunigt sie unter Hochspannung zur Anode.

Die Anode in einer Röntgenröhre dient als Ziel für die Elektronen aus der Kathode. Beim Auftreffen der Elektronen auf die Anode wird Röntgenstrahlung erzeugt.

Nur 1% der in der Röntgenröhre eingebrachten Energie wird in Röntgenstrahlung umgewandelt. Die restlichen 99% werden als Wärme freigesetzt.

Bei der einfachen Rückprojektion werden die Projektionswerte direkt auf das Bild übertragen, was zu einer Unschärfe und Verwaschung führt.

Die Filterung vor der Rückprojektion dient dazu, die Kanten in den Projektionen zu verstärken und somit ein schärferes Bild zu erzeugen.

Die Filterung bei der gefilterten Rückprojektion nutzt einen Hochpassfilter, um die Unterschiede zwischen den einzelnen Werten in den Projektionen zu verstärken.

Die Unterschiede zwischen den Werten in den Projektionen werden bei der Filterung verwendet, um die Kanten zu detektieren.

Die iterative, algebraische Rekonstruktion ist ein Verfahren, das iterativ ein Bild aus den Projektionen berechnet.

Bei der iterativen, algebraischen Rekonstruktion wird das geschätzte Bild mit dem Original-Sinogramm verglichen, um die Abweichungen zu berechnen.

Die Abweichungen zwischen dem geschätzten Bild und dem Original-Sinogramm werden verwendet, um Korrekturwerte zu ermitteln.

Die Korrekturwerte werden verwendet, um ein neues, verbessertes Modellbild zu generieren.

Ein Computerverfahren, das das ursprüngliche Röntgenbild aus vielen einzelnen Projektionen rekonstruiert, indem es wiederholt die Abweichungen vom Originalbild minimiert.

Die iterative CT-Rekonstruktion ist rechenintensiv, aber mit moderner Technik gut zu bewältigen.

Die erste Generation von CT-Geräten mit einem schmalen Röntgenstrahl, der parallel zum Detektorarray geführt wird.

Eine Technologie in CT-Geräten, die die gleichzeitige Rotation der Röntgenquelle und des Detektorarrays ermöglicht, ohne den Strahl zu unterbrechen.

Die zweite Generation von CT-Geräten, die einen Fächerstrahl mit 10° verwendet, um mehrere Sensoren gleichzeitig zu treffen.

Die dritte Generation von CT-Geräten, die einen Fächerstrahl mit 40° - 60° verwendet und gleichzeitig 400 – 1000 Detektorelemente erreicht.

Die vierte Generation von CT-Geräten, die einen geschlossenen Detektorring verwendet, um den gesamten Körper zu erfassen, während nur die Röntgenquelle rotiert.

Eine Technologie, die es ermöglicht, während der kontinuierlichen Rotation der Röntgenquelle und des Detektorarrays den Tisch kontinuierlich zu bewegen, wodurch ein spiralförmiger Pfad abgescannt wird.