Compressed Sensing zur Filterung und Reduktion der Rekonstruktionszeit in der Positronen-Emissions-Tomographie:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
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2014
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| adam_text | COMPRESSED SENSING ZUR FILTERUNG UND
REDUKTION DER REKONSTRUKTIONSZEIT IN DER
POSITRONEN-EMISSIONS-TOMOGRAPHIE
COMPRESSED SENSING FOR FILTERING AND
REDUCTION OF RECONSTRUCTION TIME IN POSITRON
EMISSION TOMOGRAPHY
DISSERTATION ZUR ERLANGUNG DES NATURWISSENSCHAFTLICHEN DOKTORGRADES
DER GRADUATE SCHOOL OF LIFE SCIENCES,
JULIUS-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET WUERZBURG,
KLASSE BIOMEDIZIN
VORGELEGT VON
DOMINIK RICHTER
AUS
WUERZBURG
WUERZBURG, 2014
HTTP://D-NB.INFO/1066683468
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN 7
ZUSAMMENFASSUNG 9
SUMMARY 11
1 EINLEITUNG 13
2 GRUNDLAGEN DER PET 15
2.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 15
2.2 PET-TRACER 19
2.3 PET-SCANNER 20
2.4 DATENAKQUISITION UND -VERARBEITUNG 24
2.4.1 ZWEI- UND DREIDIMENSIONALE DATENAKQUISITION 27
2.4.2 KORREKTUR DER MESSDATEN 29
3 BILDREKONSTRUKTION 37
3.1 RADON-TRANSFORMATION UND FOURIER-SLICE THEOREM 37
3.2 ORGANISATION UND KOMPRESSION DER DATEN 40
3.3 REBINNING ALGORITHMUS 44
3.3.1 MOTIVATION 44
3.3.2 FORE 46
3.4 ANALYTISCHE REKONSTRUKTIONSALGORITHMEN 50
3.4.1 DIREKTE INVERSE RADON-TRANSFORMATION 50
3.4.2 GEFILTERTE RUECKPROJEKTION 51
3.5 ITERATIVE REKONSTRUKTIONSVERFAHREN 54
3.5.1 ALGEBRAISCHE REKONSTRUKTION 56
3.5.2 EM ALGORITHMUS 58
3.5.3 OS-EM ALGORITHMUS 60
3.5.4 SYSTEMMATRIX 61
3.6 3D ANALYTISCHE REKONSTRUKTION 63
3.7 ROHDATEN-BASIERTE TRIGGERUNG 68
3.8 BILATERALE FILTERUNG 73
4 COMPRESSED SENSING 75
4.1 EINFUEHRUNG 75
3
INHAL
TSVERZEICHNIS
4.2 VORAUSSETZUNGEN FUER COMPRESSED SENSING 76
4.2.1 DUENNBESETZTE ODER KOMPRIMIERBARE SIGNALE 76
4.2.2 ABTASTSCHEMATA 78
4.3 COMPRESSED SENSING REKONSTRUKTIONSALGORITHMEN 79
4.3.1 CS REKONSTRUKTIONSALGORITHMUS MIT STRIKTER DATENKONSISTENZ ... 81
4.3.2 CS REKONSTRUKTIONSALGORITHMUS MIT AUFGELOCKERTER DATENKONSISTENZ
83
5 GATE 87
5.1 EINFUEHRUNG . . . . 87
5.2 DEFINITION EINES DETEKTORS IN GATE 88
5.3 PHANTOME. QUELLEN UND SIMULATIONSPARAMETER IN GATE 90
6 ANWENDUNG VON COMPRESSED SENSING ALS FILTERTECHNIK IN DER PET 97
6.1 EINFUEHRUNG 97
6.2 MATERIALIEN UND METHODEN 99
6.2.1 SIMULATIONEN MIT GATE 99
6.2.2 PET-MESSUNGEN 100
6.2.3 KORREKTUREN UND REKONSTRUKTION DES AUSGANGSBILDES 102
6.2.4 COMPRESSED SENSING 103
6.2.5 QUANTIFIZIERUNG 105
6.3 ERGEBNISSE 107
6.3.1 SIMULATIONEN 107
6.3.2 PET-MESSUNGEN 111
6.4 DISKUSSION UND ZUSAMMENFASSUNG 118
7 REDUKTION DER REKONSTRUKTIONSZEIT BEI ROHDATEN-BASIERTER TRIGGERUNG IN
DER
PET DURCH COMPRESSED SENSING 125
7.1 EINFUEHRUNG 125
7.2 MATERIALIEN UND METHODEN 126
7.2.1 PET-MESSUNGEN 126
7.2.2 ROHDATEN-BASIERTE TRIGGERUNG 126
7.2.3 COMPRESSED SENSING 129
7.2.4 QUANTIFIZIERUNG 130
7.3 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 131
7.3.1 AUSWERTUNG DER DATENSAETZE DER RATTEN 132
7.3.2 AUSWERTUNG DER DATENSAETZE DER MAEUSE 134
7.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 137
A LITERATURVERZEICHNIS 141
B LEBENSLAUF 151
C PUBLIKATIONEN 155
D EIDESSTATTLICHE ERKLAERUNG / AFFIDAVIT 157
4
INHALTSVERZEICHNIS
E DANKSAGUNG
159
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