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Inhaltsverzeichnis
1
2
Einleitung ________________________________________________________________ 3
1.1
Problembeschreibung _________________________________________________________ 3
1.2
Aufgabenstellung_____________________________________________________________ 3
1.3
Aufbau der Diplomarbeit ______________________________________________________ 4
Bildgebende Verfahren _____________________________________________________ 6
2.1
Die Kernspintomographie _____________________________________________________ 6
2.1.1
2.2
Weitere bildgebenden Verfahren_______________________________________________ 11
2.2.1
2.2.2
2.2.3
3
5
6
3.1
Anatomie und Pathophysiologie des Pankreas____________________________________ 15
3.2
Anatomie und Pathophysiologie der Gallenblase und Gallengängen__________________ 16
3.3
Radiologische Untersuchungsmethoden von Pankreas und Gallenregion______________ 17
Sonographie ____________________________________________________________________ 17
Computer Tomographie (CT) ______________________________________________________ 18
Endoskopisch Retrograde Cholangio-Pankreatikographie (ERCP)__________________________ 18
Perkutanes Transhepatisches Cholangigram ___________________________________________ 19
Magnetresonanz Cholangio-Pankreatikographie (MRCP) ________________________________ 20
Der DICOM-Standard _____________________________________________________ 23
4.1
Einführung in DICOM _______________________________________________________ 23
4.2
Das Kernspinbild in DICOM __________________________________________________ 25
4.3
Das Patientenkoordinatensystem_______________________________________________ 26
4.4
Multiplanare Schichtführung und Digitalisierung_________________________________ 27
Entwurf und Motivation eines 3D-Bildbetrachters ______________________________ 31
5.1
Schicht und Volumentechnik __________________________________________________ 31
5.2
Entwicklung eines 3D-Datensatzes aus Schnittbildern des Kernspintomographs _______ 32
5.3
Bildüberlagerung____________________________________________________________ 33
5.4
Benutzerschnittstelle _________________________________________________________ 35
Mathematisches Modell zur Umsetzung einen 3D-Datensates _____________________ 39
6.1
Zweidimensionale Bilder _____________________________________________________ 39
6.2
Berechnung einer dreidimensionalen Beleuchtungsfunktion ________________________ 41
6.2.1
7
Durchleuchtung (Digitales Röntgen) _________________________________________________ 11
Computer Tomographie (CT) ______________________________________________________ 11
Sonographie ____________________________________________________________________ 13
Radiologische Untersuchung von Pankreas und Gallenregion_____________________ 14
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
4
Grundlagen und Technik der Kernspintomographie ______________________________________ 6
Interpolationen zur Entwicklung eines kontinuierlichen Modells ___________________________ 45
Algorithmische Umsetzung des Bildbetrachters _________________________________ 47
7.1
Registrierung der 2D-Datensätze_______________________________________________ 47
7.2
Konstruktion eines 3D-Datensatzes_____________________________________________ 49
7.2.1
Verbesserung der Approximation durch einfache Kombination ____________________________ 52
7.3
Bilderzeugung aus dem 3D-Datensatz___________________________________________ 52
7.4
Verbesserung der Approximation durch die Methode der „Gewichteten Summen“ _____ 54
7.5
Verbesserung der Approximation durch die Methode der „Linearen Gleichungen“ ____ 60
7.6
Komplexitätsbetrachtungen ___________________________________________________ 63