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Einführung in die Computertomographie
Mathematisch-physikalische Grundlagen der Bildrekonstruktion
Buch von Thorsten M. Buzug
Sprache: Deutsch

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Beschreibung
Das Buch deckt neben den Themen der Entstehung, der Eigenschaften sowie Detektion von Röntgenstrahlen, die Entwicklungshistorie der Computertomographie, die elementaren Methoden der Signalverarbeitung und insbesondere die Signalverarbeitungsverfahren der Computertomographie ab. Hierbei wird Wert auf die ausführliche Darstellung der Mathematik der zwei- und dreidimensionalen Rekonstruktionsverfahren gelegt. Neben der ausführlichen Erklärung der theoretischen Konzepte wird auf die praktischen Randbedingungen der technischen Realisierung sowie auf die auftretenden Bildartefakte besonders eingegangen.
Das Buch deckt neben den Themen der Entstehung, der Eigenschaften sowie Detektion von Röntgenstrahlen, die Entwicklungshistorie der Computertomographie, die elementaren Methoden der Signalverarbeitung und insbesondere die Signalverarbeitungsverfahren der Computertomographie ab. Hierbei wird Wert auf die ausführliche Darstellung der Mathematik der zwei- und dreidimensionalen Rekonstruktionsverfahren gelegt. Neben der ausführlichen Erklärung der theoretischen Konzepte wird auf die praktischen Randbedingungen der technischen Realisierung sowie auf die auftretenden Bildartefakte besonders eingegangen.
Über den Autor

geboren 1963 in Kiel. 1989 Physikdiplom Universität Lübeck. 1993 bis Ende 1994 Tätigkeit an der Forschungsanstalt der Bundeswehr für Wasserschall- und Geophysik (FWG). Seit Oktober 1998 Professor für Physik und Medizintechnik im Fachbereich Mathematik und Technik des RheinAhrCampus Remagen.

Zusammenfassung

Hervorragende Darstellungen der Technologie medizinischer Bildgebung

Gibt umfassenden Überblick über die modernen Methoden der Röntgentechnik, CT und MRT, des Ultraschalls, sowie der nuklearmedizinischen Methoden wie PET und SPECT

Derzeit einziges Buch, in dem die dreidimensionalen Kegelstrahl-Rekonstruktionsverfahren so detailliert hergeleitet werden

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.- 2 Röntgenstrahlung.- 2.1 Erzeugung von Röntgenstrahlung.- 2.2 Absorption und Streuung von Röntgenstrahlung.- 2.3 Detektion von Röntgenstrahlung.- 2.4 Statistik der Röntgenquanten.- 3 Historie der Computertomographie.- 3.1 Tomosynthese.- 3.2 Rotation-Translation des Nadelstrahls (1. Generation).- 3.3 Rotation-Translation des Fächerstrahls (2. Generation).- 3.4 Rotation-Rotation in Einzelschichten (3. Generation).- 3.5 Rotation-Fix mit geschlossenem Detektorring (4. Generation).- 3.6 Fix-Fix mit geschlossenem Detektorring (EBCT).- 3.7 Rotation-Rotation in der Spiralbahn.- 3.8 Rotation-Rotation in Kegelstrahlgeometrie.- 3.9 Micro-CT.- 3.10 PET-CT Kombinationsgeräte.- 3.11 Optisch-fotografische Rekonstruktionstechnik.- 4 Elementare Methoden der Signalverarbeitung.- 4.1 Signale.- 4.2 Räumliche Elementarsignale.- 4.3 Systeme.- 4.4 Signalübertragung.- 4.5 Diracsto?.- 4.6 Dirackamm.- 4.7 Sto?antwort.- 4.8 Übertragungsfunktion.- 4.9 Fouriertransformation.- 4.10 Faltungssatz.- 4.11 Parseval-Theorem.- 4.12 Filtern im Frequenzraum.- 4.13 Hankel-Transformation.- 4.14 Abel-Transformation.- 4.15 Hilbert-Transformation.- 4.16 Abtasttheorem und Nyquist-Kriterium.- 4.17 Wiener-Khintchine-Theorem.- 4.18 Fouriertransformation diskreter Signale (DFT).- 4.19 Finite diskrete Fouriertransformation.- 4.20 z-Transformation.- 4.21 Chirp-z-Transformation.- 5 Zweidimensionale Rekonstruktionsverfahren.- 5.1 Radontransformation.- 5.2 Inverse Radontransformation und Fourier-Slice-Theorem.- 5.3 Implementation der direkten inversen Radontransformation.- 5.4 Linogramm-Methode.- 5.5 Rückprojektion.- 5.6 Gefilterte Rückprojektion.- 5.7 Vergleich von Rückprojektion und gefilterter Rückprojektion.- 5.8 Filtered Layergram: Filterung nach der Rückprojektion.- 5.9 GefilterteRückprojektion und Radonsche Lösung.- 5.10 Cormack-Transformation.- 5.11 Algebraische Rekonstruktionsverfahren.- 5.12 Lösung durch Singulärwertzerlegung.- 5.13 Iterative Rekonstruktion mit ART.- 5.14 Maximum-Likelihood-Verfahren.- 5.15 Zusammenfassung der zweidimensionalen Verfahren.- 6 Technische Realisierung.- 6.1 Rekonstruktion mit realen Signalen.- 6.2 Praktische Implementation der gefilterten Rückprojektion.- 6.3 Minimale Anzahl der Detektorelemente.- 6.4 Minimale Anzahl der Projektionen.- 6.5 Geometrie des Fächerstrahlsystems.- 6.6 Bildrekonstruktion für die Fächerstrahlgeometrie.- 6.7 Detektorviertelversatz und Abtasttheorem.- 7 Dreidimensionale Rekonstruktionsverfahren.- 7.1 Sekundärrekonstruktion aus 2D Schichtenfolgen.- 7.2 Spiral-CT.- 7.3 Rekonstruktion in Parallelstrahlgeometrie.- 7.4 Exakte Rekonstruktionsverfahren in Kegelstrahlgeometrie.- 7.5 Approximative Rekonstruktionen in Kegelstrahlgeometrie.- 7.6 Helix-Kegelstrahlrekonstruktionsverfahren.- 8 Beurteilung der Bildqualität.- 8.1 Die Modulationstransferfunktion in der Bildgebung.- 8.2 Modulationstransferfunktion und Point-Spread-Function.- 8.3 Die Modulationstransferfunktion bei der Computertomographie.- 8.4 SNR, DQE und ROC.- 8.5 2D-Artefakte.- 8.6 3D-Artefakte.- 8.7 Rauschen in rekonstruierten Bildern.- 9 Praktische Aspekte der Computertomographie.- 9.1 Aufnahmeplanung.- 9.2 Datendarstellung.- Literatur.
Details
Erscheinungsjahr: 2004
Fachbereich: Therapie
Genre: Medizin
Rubrik: Wissenschaften
Medium: Buch
Inhalt: ix
420 S.
1027 s/w Illustr.
420 S. 1027 Abb.
ISBN-13: 9783540208082
ISBN-10: 3540208089
Sprache: Deutsch
Ausstattung / Beilage: HC runder Rücken kaschiert
Einband: Gebunden
Autor: Buzug, Thorsten M.
Hersteller: Springer-Verlag GmbH
Springer Berlin Heidelberg
Maße: 260 x 183 x 29 mm
Von/Mit: Thorsten M. Buzug
Erscheinungsdatum: 30.04.2004
Gewicht: 1,005 kg
Artikel-ID: 102479217
Über den Autor

geboren 1963 in Kiel. 1989 Physikdiplom Universität Lübeck. 1993 bis Ende 1994 Tätigkeit an der Forschungsanstalt der Bundeswehr für Wasserschall- und Geophysik (FWG). Seit Oktober 1998 Professor für Physik und Medizintechnik im Fachbereich Mathematik und Technik des RheinAhrCampus Remagen.

Zusammenfassung

Hervorragende Darstellungen der Technologie medizinischer Bildgebung

Gibt umfassenden Überblick über die modernen Methoden der Röntgentechnik, CT und MRT, des Ultraschalls, sowie der nuklearmedizinischen Methoden wie PET und SPECT

Derzeit einziges Buch, in dem die dreidimensionalen Kegelstrahl-Rekonstruktionsverfahren so detailliert hergeleitet werden

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.- 2 Röntgenstrahlung.- 2.1 Erzeugung von Röntgenstrahlung.- 2.2 Absorption und Streuung von Röntgenstrahlung.- 2.3 Detektion von Röntgenstrahlung.- 2.4 Statistik der Röntgenquanten.- 3 Historie der Computertomographie.- 3.1 Tomosynthese.- 3.2 Rotation-Translation des Nadelstrahls (1. Generation).- 3.3 Rotation-Translation des Fächerstrahls (2. Generation).- 3.4 Rotation-Rotation in Einzelschichten (3. Generation).- 3.5 Rotation-Fix mit geschlossenem Detektorring (4. Generation).- 3.6 Fix-Fix mit geschlossenem Detektorring (EBCT).- 3.7 Rotation-Rotation in der Spiralbahn.- 3.8 Rotation-Rotation in Kegelstrahlgeometrie.- 3.9 Micro-CT.- 3.10 PET-CT Kombinationsgeräte.- 3.11 Optisch-fotografische Rekonstruktionstechnik.- 4 Elementare Methoden der Signalverarbeitung.- 4.1 Signale.- 4.2 Räumliche Elementarsignale.- 4.3 Systeme.- 4.4 Signalübertragung.- 4.5 Diracsto?.- 4.6 Dirackamm.- 4.7 Sto?antwort.- 4.8 Übertragungsfunktion.- 4.9 Fouriertransformation.- 4.10 Faltungssatz.- 4.11 Parseval-Theorem.- 4.12 Filtern im Frequenzraum.- 4.13 Hankel-Transformation.- 4.14 Abel-Transformation.- 4.15 Hilbert-Transformation.- 4.16 Abtasttheorem und Nyquist-Kriterium.- 4.17 Wiener-Khintchine-Theorem.- 4.18 Fouriertransformation diskreter Signale (DFT).- 4.19 Finite diskrete Fouriertransformation.- 4.20 z-Transformation.- 4.21 Chirp-z-Transformation.- 5 Zweidimensionale Rekonstruktionsverfahren.- 5.1 Radontransformation.- 5.2 Inverse Radontransformation und Fourier-Slice-Theorem.- 5.3 Implementation der direkten inversen Radontransformation.- 5.4 Linogramm-Methode.- 5.5 Rückprojektion.- 5.6 Gefilterte Rückprojektion.- 5.7 Vergleich von Rückprojektion und gefilterter Rückprojektion.- 5.8 Filtered Layergram: Filterung nach der Rückprojektion.- 5.9 GefilterteRückprojektion und Radonsche Lösung.- 5.10 Cormack-Transformation.- 5.11 Algebraische Rekonstruktionsverfahren.- 5.12 Lösung durch Singulärwertzerlegung.- 5.13 Iterative Rekonstruktion mit ART.- 5.14 Maximum-Likelihood-Verfahren.- 5.15 Zusammenfassung der zweidimensionalen Verfahren.- 6 Technische Realisierung.- 6.1 Rekonstruktion mit realen Signalen.- 6.2 Praktische Implementation der gefilterten Rückprojektion.- 6.3 Minimale Anzahl der Detektorelemente.- 6.4 Minimale Anzahl der Projektionen.- 6.5 Geometrie des Fächerstrahlsystems.- 6.6 Bildrekonstruktion für die Fächerstrahlgeometrie.- 6.7 Detektorviertelversatz und Abtasttheorem.- 7 Dreidimensionale Rekonstruktionsverfahren.- 7.1 Sekundärrekonstruktion aus 2D Schichtenfolgen.- 7.2 Spiral-CT.- 7.3 Rekonstruktion in Parallelstrahlgeometrie.- 7.4 Exakte Rekonstruktionsverfahren in Kegelstrahlgeometrie.- 7.5 Approximative Rekonstruktionen in Kegelstrahlgeometrie.- 7.6 Helix-Kegelstrahlrekonstruktionsverfahren.- 8 Beurteilung der Bildqualität.- 8.1 Die Modulationstransferfunktion in der Bildgebung.- 8.2 Modulationstransferfunktion und Point-Spread-Function.- 8.3 Die Modulationstransferfunktion bei der Computertomographie.- 8.4 SNR, DQE und ROC.- 8.5 2D-Artefakte.- 8.6 3D-Artefakte.- 8.7 Rauschen in rekonstruierten Bildern.- 9 Praktische Aspekte der Computertomographie.- 9.1 Aufnahmeplanung.- 9.2 Datendarstellung.- Literatur.
Details
Erscheinungsjahr: 2004
Fachbereich: Therapie
Genre: Medizin
Rubrik: Wissenschaften
Medium: Buch
Inhalt: ix
420 S.
1027 s/w Illustr.
420 S. 1027 Abb.
ISBN-13: 9783540208082
ISBN-10: 3540208089
Sprache: Deutsch
Ausstattung / Beilage: HC runder Rücken kaschiert
Einband: Gebunden
Autor: Buzug, Thorsten M.
Hersteller: Springer-Verlag GmbH
Springer Berlin Heidelberg
Maße: 260 x 183 x 29 mm
Von/Mit: Thorsten M. Buzug
Erscheinungsdatum: 30.04.2004
Gewicht: 1,005 kg
Artikel-ID: 102479217
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