Tomographische Rekonstruktionsverfahren

Eta­blier­te Stan­dard­ver­fah­ren in der dia­gnos­ti­schen Ul­tra­schall­bild­ge­bung, wie z. B. B-Mo­de, Strahl­for­mung mit­tels de­lay-and-sum (DAS) und syn­the­ti­sche Aper­tur­ver­fah­ren (SA), ba­sie­ren auf stark ver­ein­fach­ten phy­si­ka­li­schen Mo­del­len für die Aus­brei­tung von Schall­wel­len in bio­lo­gi­schen Ma­te­ria­li­en. Diese Ver­ein­fa­chun­gen kön­nen zu un­er­wünsch­ten Bild­ar­te­fak­ten füh­ren, die eine kor­rek­te In­ter­pre­ta­ti­on der Ul­tra­schall­bil­der er­heb­lich er­schwe­ren. Es ist über­dies nicht ein­deu­tig, wel­che me­cha­ni­schen Pa­ra­me­ter des un­ter­such­ten in­ho­mo­ge­nen bio­lo­gi­schen Ma­te­ri­als ab­ge­bil­det wer­den.

Der Lehr­stuhl für Me­di­zin­tech­nik ent­wi­ckelt des­halb Bild­ge­bungs­ver­fah­ren, die die Aus­brei­tung, Re­fle­xi­on und Streu­ung von Schall­wel­len in bio­lo­gi­schen Ma­te­ria­li­en mög­lichst exakt be­rück­sich­ti­gen. Der­ar­ti­ge Ver­fah­ren ba­sie­ren auf (li­nea­ri­sier­ten) Wel­lenglei­chun­gen für Weich­ge­we­be (in­ho­mo­ge­ne Flui­de) oder Kno­chen­struk­tu­ren (in­ho­mo­ge­ne Fest­kör­per).

Der Be­griff Bild­ge­bung be­deu­tet im Zu­sam­men­hang mit den ent­wi­ckel­ten Mo­del­len die gra­phi­sche Dar­stel­lung der darin be­rück­sich­tig­ten in­ho­mo­ge­nen Ma­te­ri­al­pa­ra­me­ter. Letz­te­re sind aus Mes­sun­gen der re­flek­tier­ten und ge­streu­ten Schall­wel­len zu be­stim­men. Die Lö­sung die­ser sog. in­ver­sen Pro­ble­me ist im All­ge­mei­nen nicht tri­vi­al und er­for­dert die An­wen­dung fort­ge­schrit­te­ner ma­the­ma­ti­scher Me­tho­den sowie kom­ple­xer Al­go­rith­men.

Ansprechpartner: Marvin Heller

Postanschrift

Ruhr-Uni­ver­si­tät Bo­chum
Fa­kul­tät für Elek­tro­tech­nik und In­for­ma­ti­ons­tech­nik
Lehrstuhl für Medizintechnik
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D-44801 Bo­chum

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Lehrstuhlinhaber

Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
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