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Correction of non-periodic motion in computed tomography

Autor :Colas Schretter
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Datum :28.04.2010
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00008264
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Bei der medizinischen Bildgebung mittels Computertomographie (CT) wird aus einer Serie planarer Röntgenprojektionen ein dreidimensionales Bild der Anatomie eines Patienten rekonstruiert. Die Qualität des rekonstruierten Bildes wird bei Einsatz langsam rotierender Systeme, wie insbesondere Röntgen-C-Bögen oder an strahlentherapeutische Linearbeschleuniger gekoppelte Röntgensysteme, aufgrund der langen Aufnahmedauer von einigen Sekunden bis Minuten oft durch Bewegungen des Patienten beeinträchtigt. Dabei führt insbesondere die Atmung sowie willkürliche und auch unwillkürliche Bewegungen des Patienten zu starken Bildartefakten. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung zweier neuartiger Methoden zur Korrektur derartiger Bewegungsartefakte. Dabei werden keine Forderungen an die Periodizität des Bewegungsmodells gestellt, so dass auch Artefakte, welche durch unregelmäßige Patientenbewegungen verursacht werden, wie zum Beispiel unwillkürliche Bewegungen beim Anhalten der Atmung, abdominelle Kontraktionen oder unkontrollierte Bewegungen korrigiert werden können. Die entwickelten Methoden lösen erstmalig das Problem der Korrektur von Bewegungsartefakten einzig unter Zuhilfenahme der gemessenen Daten. Bei dem ersten iterativen Verfahren wird das rekonstruierte Bild dadurch korrigiert, dass zunächst die Bewegungen aus den Projektionsdaten extrahiert und anschließend im Bildraum rekonstruiert werden, um schließlich von dem ursprünglichen 3D-Bild abgezogen zu werden. Dabei wird das initiale 3D-Referenzbild aus den aufgenommenen Projektionsdaten rekonstruiert und enthält daher noch Bewegungsunschärfeartefakte, es wird dennoch als Referenz zur Schätzung der Rekonstruktionsartefakte betrachtet. Die zweite Methode basiert auf einer iterativen Bestimmung des dynamischen Verschiebungsvektorfeldes, welches die zeitlich variierenden Positionen von Bildelementen beschreibt. In der folgenden Rekonstruktion wird die Rückprojektion nicht entlang gerader, sondern durch die Verschiebungsvektoren de nierter gekrümmter Strahlen durchgeführt. Ein elastischer Registrierungalgorithmus berechnet die Verschiebung im Projektionsraum durch Minimierung der Di erenz aus gemessenen Projektionen und Referenzprojektionen, welche aus dem in einer vorhergegangenen Iteration rekonstruierten Bild berechnet werden. Zudem ermittelt ein Bewegungssegmentierungsverfahren im Bildraum die Teile der Anatomie, welche sich tatsächlich während der Aufnahme bewegt haben.
Schlagwörter :computed tomography, iterative methods, motion segmentation, motion estimation, motion compensation
Rechte :Dieser Text ist urheberrechtlich geschützt
Größe :XVII, 123 S.
 
Erstellt am :27.07.2010 - 12:04:54
Letzte Änderung :27.07.2010 - 12:06:02
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00008264
Statische URL :http://edoc.bibliothek.uni-halle.de/servlets/DocumentServlet?id=8264