Schall breitet sich nicht geradlinig aus. Dies sorgt bei Ultraschallabbildungsverfahren
für Fehler. Die nicht geradlinige Ausbreitung des Schalls ist eine der Ursachen,
warum Ultraschallabbildungen normalerweise nicht ihre optimale Auflösung
erreichen. Viele Korrekturverfahren zur Bildverbesserung bauen darauf auf, die
wahren Schallaufwege zu ermitteln.
Ein Ziel dieser Diplomarbeit war die Entwicklung und Implementierung eines
Algorithmus zur Korrektur von Schallgeschwindigkeitsbildern. Der Algorithmus
soll die nichtlineare Schallausbreitung im Gewebe verfolgen.
Die Arbeit umfasste das Design und den Aufbau eines Phantoms um die Effekte
der Nichtlinearität zu zeigen. Das Phantom sollte mit geeigneten Materialien
gebaut werden, die eine kleine Dämpfung und eine Schallgeschwindigkeit ähnlich
Wasser (1500 m/s) haben, aber nicht wasserlöslich, fest und nicht verformbar
sein. Diese Eigenschaften müssen erfüllt werden, da die Messungen im Wasser als
Koppelmedium durchgeführt werden.
Um die Funktionalität des Algorithmus zu beweisen wurden verschiedene Testbilder
aus künstlichen Daten erstellt, und mit dem implementierten Algorithmus
rekonstruiert. Bei den künstlichen Daten, waren die Ergebnisse von guter Qualität.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung und Motivation
- 1.1 Einleitung
- 1.2 Diagnoseverfahren
- 1.3 Ziele der Arbeit
- 2 Grundlagen
- 2.1 Prinzip der Ultraschall-Computertomographie
- 2.2 Transmissionstomographie
- 2.3 Bildrekonstruktion
- 2.3.1 Die Radon-Transformation
- 2.3.2 Das Fourier-Scheiben-Theorem
- 2.4 Rekonstruktion mit Strahlverfolgung
- 3 Implementierung
- 3.1 Einarbeitung in die bestehende Software
- 3.1.1 Software für die Datenvorverarbeitung
- 3.1.2 Software für die Bildrekonstruktion
- 3.2 Implementierung in Matlab
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Implementierung eines Algorithmus zur Korrektur von Schallgeschwindigkeitsbildern, um die nichtlineare Schallausbreitung im Gewebe bei Ultraschall-Computertomographie-Verfahren zu berücksichtigen. Das Ziel ist es, die Auflösung von Ultraschallabbildungen zu verbessern, indem die wahren Schallaufwege ermittelt werden.
- Entwicklung und Implementierung eines Algorithmus zur Korrektur von Schallgeschwindigkeitsbildern
- Untersuchung der nichtlinearen Schallausbreitung im Gewebe
- Design und Aufbau eines Phantoms zur Simulation der nichtlinearen Schallausbreitung
- Rekonstruktion von Schallgeschwindigkeitsbildern aus künstlichen Daten
- Bewertung der Qualität der rekonstruierten Bilder
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, in der die Bedeutung der Ultraschall-Computertomographie in der medizinischen Diagnostik erläutert wird. Es werden auch die Herausforderungen bei der korrekten Abbildung des Gewebes durch die nichtlineare Schallausbreitung diskutiert. Kapitel 2 bietet einen Überblick über die Grundlagen der Ultraschall-Computertomographie, Transmissionstomographie und Bildrekonstruktion. Es werden verschiedene Methoden zur Bildrekonstruktion vorgestellt, einschließlich der Radon-Transformation und des Fourier-Scheiben-Theorems. Kapitel 3 behandelt die Implementierung des entwickelten Algorithmus. Es werden die Softwaretools für die Datenvorverarbeitung und die Bildrekonstruktion beschrieben, sowie die Implementierung des Algorithmus in Matlab. Die Arbeit umfasst auch die Erstellung und Verwendung eines speziellen Phantoms zur Untersuchung der nichtlinearen Schallausbreitung.
Schlüsselwörter
Ultraschall-Computertomographie, Transmissionstomographie, Nichtlineare Schallausbreitung, Schallgeschwindigkeitsbild, Bildrekonstruktion, Radon-Transformation, Fourier-Scheiben-Theorem, Phantom, Matlab.
- Citation du texte
- Moulay Rachid Maoukil (Auteur), 2005, Brustkrebsfrüherkennung mit Ultraschall-Computertomographie: Nichtlineare Transmissionstomographie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/44112
