PuSH - Publication Server of Helmholtz Zentrum München: Monte-Carlo-Simulationen und Phantomstudie zur Optimierung physikalischer Parameter bei Projektionsunteruchungen an Neugeborenen.

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Schöfer, F.H. ; Schneider, K.* ; Schlattl, H. ; Zankl, M. ; Hoeschen, C.

Monte-Carlo-Simulationen und Phantomstudie zur Optimierung physikalischer Parameter bei Projektionsunteruchungen an Neugeborenen.

In:. Stuttgart: Thieme, 2006. VO_214_4 (Rofo-Fortschr. Rontg. ; 178)

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Ziele: Die physikalischen Kontrasteigenschaften von Neugeborenen bei Durchführung radiologischer Projektionsverfahren sollen virtuell untersucht und auf einen Prüfkörper übertragen werden, um die Expositionseinstellungen in Bezug auf Patienteneigenschaften zu Optimieren. Die Ergebnisse sollen verwendet werden, um experimentell Expositionsparameter zu optimieren und so die Relation zwischen Bildqualität und Dosis in der digitalen, pädiatrischen Radiologie zu verbessern. Methode: Die vorgestellten Untersuchungen sind ein Schritt zur Anpassung von Bestrahlungsparametern in der pädiatrischen Radiologie an die Gegebenheiten digitaler Aufnahmesysteme. Es wurden Monte-Carlo-Simulationen zur Bestimmung der Absorptionseigenschaften Neugeborener im Röntgenspektrum durchgeführt. Hierbei wurden aus tomographischen Daten realer Patienten erstellte Voxelmodelle verwendet. Simulationen eines Prüfkörpers wurden mit den Ergebnissen abgeglichen. Alle Simulationen wurden für monoenergetische Strahlung sowie für Röhrenspektren unterschiedlicher Energien und Filterungen durchgeführt. Entsprechend letzteren wurden Röntgenaufnahmen des Phantoms erstellt und analysiert. Die empirischen Versuche dienen als primärer Ansatz zur Einbeziehung der digitalen Detektion sowie zur Verifikation der Ergebnisse. Ergebnis: Die für Projektionsuntersuchungen an Neugeborenen unterschiedlicher Größe optimalen Einstellungen wurden bestimmt. Dies wurde durch die Kombination zweier unterschiedlicher Simulationen miteinander und im Vergleich mit einem klinischen Radiographiesystem erreicht. Die Veränderung der bisher vorgegebenen Untersuchungsparameter ist, entsprechend der im letzten Jahr vorgestellten Ergebnisse, ohne eine Erhöhung der Patientenexposition möglich. Schlussfolgerung: Neben der direkten Anwendbarkeit der Ergebnisse bietet die Methode eine hervorragende Möglichkeit, das Ziel der bestmöglichen Abbildung eines menschlichen Individuums mit quantifizierbaren Größen zu verbinden. Der Untersuchung wird ein Modell physikalisch bestmöglich angepasst. Höher aufgelöste Voxelmodelle erweitern die Methode um die Anpassung auf Detailinformationen. Speziell für digitale Aufnahmesysteme mit Möglichkeiten der Bildnachverarbeitung führen die Ergebnisse zum besten Verhältnis zwischen Bildqualität und Dosis.

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