David Herzele
Bildrekonstruktion aus Intensitätsschwächungsbildern
"Where there's a will, there's a way"
Deutsch Der Tomograph gehört zu den wichtigsten bildgebenden Verfahren in der Medizin und dient zur Veranschaulichung von inneren räumlichen Strukturen. Aus Kostengründen und wegen der gefährlichen ionisierenden Strahlung ist der Betrieb eines Computertomografen (CT) an der Schule nicht möglich. Für den Unterricht soll kostengünstiges und ungefährliches System entwickelt werden, um das grundlegende Verfahren der Computertomografie zu veranschaulichen.
English A tomograph is one of the most important imagaing techniques in medicine and serves to illustrate internal structures. Because of cost reasons and the dangerous ionizing radiation, the operation of a computer-tomograph is not possible at our school. Our project aims to show the basic procedure of this complex medical device.
Die Abrasterung (Durchleuchtung) des semitransparenten Objekts (gefüllte Kunststoffkugel) wird mit einem auf einem Kreuztisch befestigten Laser, realisiert. Um das Objekt von unterschiedlichen Richtungen durchleuchten zu können, befindet sich dieses auf einem Drehteller. Sowohl die notwendige Mechanik wie die Kamerahalterung und auch die Ansteuerelektronik werden im Rahmen des Projekts entwickelt.
Der Laser wird über zwei verschiedene Schrittmotoren verfahren. Die Ansteuerung muss so geschehen, dass der Laser das Obekt schichtweiße durchleuchtet (abrastert). Weiter muss der Drehteller angesteuert werden und nach jeder Schicht gedreht werden. Dies geschieht mit der selbst entwickelten Motorsteuerungsplatine duch die Entwicklungsumgebung Arduino IDE.
Aus den dreidimensionalen Licht-schwächungsdaten wird mittels der sogenannten inversen Radon-Transformation das Objekt dreidimensional rekonstruiert und in einer Benutzersoftware (Volume-Viewer) dargestellt. Durch die Verwendung einer Laser-Lichtquelle, wird den Auszubildenden eine völlig neue Sichtweise, der Funktion eines CTs, ermöglicht, ohne diese in durch ionisierende Strahlung in Gefahr zu bringen.