Suchen und Finden
Algorithmen zur Gefäßerkennung für die Koronarangiographie mit Synchrotronstrahlung
von: Jörg Mielebacher
Vieweg+Teubner (GWV), 2010
ISBN: 9783834896476 , 160 Seiten
Format: PDF, OL
Kopierschutz: Wasserzeichen
Preis: 49,44 EUR
Danksagung
6
Inhaltsverzeichnis
7
Abbildungsverzeichnis
9
Tabellenverzeichnis
12
Algorithmenverzeichnis
13
Kapitel 1 Einleitung
14
Kapitel 2 Grundlagen
18
2.1 Medizinische Grundlagen
19
2.1.1 Das menschliche Herz-Kreislauf-System
19
2.1.1.1 Das Gefäßsystem
19
2.1.1.2 Das Herz
20
2.1.1.3 Die Blutversorgung des Herzens
21
2.1.2 Die Koronare Herzkrankheit
22
2.1.3 Apparative Standardverfahren der Herzdiagnostik
23
2.1.3.1 Elektrokardiogramm
23
2.1.3.2 Echokardiographie
23
2.1.3.3 Röntgenuntersuchungen
24
2.1.3.4 Computertomographie
24
2.1.3.5 Kernspintomographie
24
2.1.3.6 Herzkatheteruntersuchungen
25
2.1.3.7 Nuklearmedizinische Verfahren
26
2.1.4 Besonderheiten des Schweineherzens
26
2.2 Technik der Koronarangiographie mit Synchrotronstrahlung
27
2.2.1 Ursprung
27
2.2.2 Aufnahmeprinzip
27
2.2.3 Messanordnung
31
2.2.4 Kontrastmittelgabe
33
2.2.5 Transmissionsaufnahmen
33
2.2.6 Time Projection Imaging (TPI)
35
2.3 Datenmaterial
35
2.3.1 Überblick
35
2.3.2 Messungen an Phantomen
37
2.3.3 Messungen an Schweineherzen
39
2.3.4 Simulierte Daten
42
Kapitel 3 Vorverarbeitung
44
3.1 Eigenschaften der Rohdaten
45
3.1.1 Grundlegende Eigenschaften
45
3.1.2 Defekte Detektorkanäle
45
3.1.3 Unterschiedliche Kennlinien der Detektorkanäle
46
3.1.4 Ortsabhängigkeit der Strahlintensität
49
3.1.5 Zeitabhängigkeit der Strahlintensität
51
3.1.6 Diskretisierungseffekte
51
3.1.7 Rauscheffekte
52
3.1.8 Winkeldivergenz der Fächerstrahlen
53
3.2 Korrekturverfahren
55
3.2.1 Zielsetzung und Vorgehen
55
3.2.2 Korrektur defekter Detektorkanäle
57
3.2.3 Normierung der Kanalkennlinien
57
3.2.4 Unterdrückung von Schwankungen der Strahlintensität
59
3.3 Logarithmische Subtraktion
61
3.3.1 Ein.uss der Korrekturverfahren
61
3.3.2 Subtraktion korrigierter Teilaufnahmen
62
3.3.3 Berücksichtigung der Winkeldivergenz
63
3.3.4 Nachbearbeitung der Subtraktionsaufnahmen
64
Kapitel 4 Bildinhalte
66
4.1 Übersicht
67
4.2 Blutgefäße
68
4.3 Herzinnenräume
76
4.4 Herzmuskel
83
Kapitel 5 Gefäßerkennung als Problem der Strukturerkennung
85
5.1 De.nition und Einordnung
86
5.2 Exkurs: Natürliche Strukturerkennung
87
5.3 Verfahren der Gefäßerkennung
88
5.4 Durchführbarkeit und Bewertungskriterien
93
5.4.1 Sichtbarkeit des Abbilds der gesuchten Struktur
93
5.4.2 Unterscheidbarkeit des Strukturabbilds
94
5.4.3 Wiedererkennbarkeit der Struktur anhand ihres Abbilds
96
5.4.4 Bestimmbarkeit von Struktureigenschaften
98
5.5 Einschränkungen und Lösungsansätze
99
5.5.1 Abbildungsbedingter Informationsverlust
99
5.5.2 Überlagerung von Bildinhalten
100
5.5.3 Mehrdeutigkeit der Bildinhalte
101
5.5.4 Variabilität der Strukturen und ihrer Abbilder
103
Kapitel 6 Gefäßerkennung in nichtinvasiven Koronarangiogrammen
105
6.1 Anwendungsszenario und Anforderungen
106
6.2 Problemanalyse
107
6.2.1 Untersuchung der Sichtbarkeit
107
6.2.2 Untersuchung der Unterscheidbarkeit
111
6.2.3 Untersuchung der Wiedererkennbarkeit
119
6.2.4 Untersuchung der Bestimmbarkeit der Gefäßeigenschaften
120
6.3 Entwicklung des Erkennungsverfahrens
121
6.4 Evaluation
126
6.4.1 Vorgehen
126
6.4.2 Simulationen
127
6.4.3 Nichtinvasive Aufnahmen
135
6.4.4 Selektive Aufnahmen
137
6.5 Fazit
138
Kapitel 7 Gefäßerkennung in selektiven TPI-Aufnahmen
140
7.1 Anwendungsszenario und Anforderungen
141
7.2 Problemanalyse
142
7.2.1 Untersuchung der Sichtbarkeit
142
7.2.2 Untersuchung der Unterscheidbarkeit
142
7.2.3 Untersuchung der Wiedererkennbarkeit
145
7.2.4 Untersuchung der Bestimmbarkeit der Gefäßeigenschaften
148
7.3 Entwicklung des Erkennungsverfahrens
149
7.4 Evaluation
152
7.4.1 Vorgehen
152
7.4.2 Simulationen
152
7.4.3 Reale Aufnahmen
155
7.5 Fazit
158
Kapitel 8 Fazit und Ausblick
162
Literaturverzeichnis
166
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