Programmreport 2012 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz
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der Brust. Es wurde ein Detektor mit einer Auflösung von 200 × 200 µm 3 und einer Größe von 680 x 166 Pixel<br />
angenommen. Um ein Bild in akzeptabler Rechenzeit, aber mit möglichst niedrigem Rauschen, zu simulieren,<br />
wurden die Geschichten von 9 Milliarden Photonen verfolgt. Es wurden 2 Simulationen durchgeführt, eine mit<br />
der originalen Brust des ICRP/ICRU-Referenzmodells, und eine mit dem hochaufgelösten Mammamodell. Die<br />
resultierenden Projektionsbilder zeigten deutlich, dass das vorgestellte Verfahren zur Implementierung eines<br />
hochaufgelöste Teilmodells funktioniert. Die erhebliche Verbesserung der Auflösung beim Verwenden des<br />
Mammamodells gegenüber der originalen Brust war deutlich erkennbar. Bei geeigneter Fensterung der Graustufen<br />
war außerdem die Feinstruktur im Mammamodell ersichtlich.<br />
TB 04<br />
Ergebnisse<br />
5.2 LUNGENAUFNAHME<br />
Für den Test der Simulation einer Lungenaufnahme wurde nur ein Teilbereich des hochaufgelösten Lungenmodells<br />
verwendet. Dieses wurde mit Hilfe der IDL-Routine in das Modell Klara eingepasst.<br />
Das Lungenpräparat wurde mit einer Auflösung von 114x114x114 µm 3 gescannt. Wie bereits erläutert, wurde<br />
<strong>für</strong> die ersten Tests nur ein Teil des gesamten Modells verwendet. Um unnötigen CPU (Central Processing<br />
Unit)-Aufwand beim Einpassen des Modells in Klara und der anschließenden Simulation zu vermeiden, wurde<br />
außerdem die Auflösung des Lungenmodells um einen Faktor 4 in jede Richtung verschlechtert. Die Form des<br />
Lungenpräparats stimmt nur sehr grob mit der der originalen Lunge von Klara überein. Mittels geeigneter Programme<br />
erscheint es aber möglich, die Form des Lungenmodells durch Verzerren und Drehen besser an Klaras<br />
Lunge anzupassen. Vorerst wurde auf diese Schritte jedoch verzichtet, weil es in erster Linie darum ging,<br />
zu zeigen, ob eine Bildgebungssimulation mit der Kombination einer hochaufgelösten Lunge und einem Menschmodell<br />
niedrigerer Auflösung zielführend ist. Die einzigen Anpassungen, die durchgeführt wurden, waren<br />
Skalierungen in der transversalen Ebene, die letztlich zu einer Voxelgröße von 434 x 274 x 457 µm 3 geführt<br />
haben.<br />
Mit dem hybriden Modell wurde eine Thorax-Aufnahme mit einer Röhrenspannung von 75 kV und einer Filterung<br />
von 2 mm Aluminium simuliert. Der Fokus-Detektor-Abstand betrug 75 cm, wobei sich der Detektor ca.<br />
15 cm vor dem Modell befand. Die Detektorgröße betrug 900 x 800 Pixel, wobei ein Pixel eine Größe von 500<br />
x 500 µm 3 besaß. Bei der Simulation wurden 24 Milliarden Photonen verfolgt.<br />
In der simulierten Lungenaufnahme waren Wirbelsäule und Rippen deutlich zu erkennen, aber auch die grobe<br />
Voxelstruktur von Klara. Es konnte gezeigt werden, dass das angewendete Verfahren zur Kombination zweier<br />
Voxelmodelle auch dann funktioniert, wenn ein Modell komplett in das andere eingebettet ist. Allerdings wurde<br />
auch deutlich ersichtlich, dass die grob-aufgelösten Strukturen des Menschmodells die feinen Strukturen des<br />
Lungenmodells überlagern und es so unmöglich ist, verlässliche Bildqualitätsparameter zu bestimmen.<br />
6. UMSETZUNG DER ERGEBNISSE<br />
Wenn die innerhalb dieser Pilotstudie aufgetretenen Probleme gelöst sind, können die Ergebnisse dieser Studie<br />
dazu verwendet werden, in einem weiteren Vorhaben Aufnahmeparameter <strong>für</strong> häufige Untersuchungsarten<br />
wie Thoraxaufnahmen und Mammographie zu optimieren und so dazu beizutragen, die medizinische<br />
Strahlenbelastung durch diese Untersuchungsverfahren zu senken.<br />
Ergebnisse der abgeschlossenen Forschungsvorhaben im Jahr <strong>2012</strong> - TB 04 45