04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik
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Item Open Access Ein maschinenbezogenes Qualitätssicherungssystem für die intensitätsmodulierte Strahlentherapie : Entwicklung, Einführung, Untersuchung und Vergleich mit einem patientenplanbezogenen Qualitätssicherungssystem(2013) Hummel, Daniel; Gromoll, Christian (PD Dr.-Ing. habil.)Die dosimetrische Verifikation jedes Patienten-Bestrahlungsplans ist aktuell das Standardverfahren zur Qualitätssicherung der IMRT. Aufgrund der Eigenschaften und Beschränkungen der dabei eingesetzten Strahlungsdetektoren, Verifikationsmethoden und Vergleichsverfahren ist jedoch nur eine begrenzte Dosisgenauigkeit und Ortsauflösung erreichbar. Die dafür festgelegten Toleranzen können häufig nicht an allen Messpunkten eingehalten werden. Zudem ist es bei steigender Anzahl an mit IMRT behandelten Patienten nicht mehr möglich, jeden einzelnen Plan messtechnisch zu verifizieren. In einem maschinenbezogenen Qualitätssicherungssystem kann auf die Messung jedes einzelnen Patientenplans verzichtet werden, wenn alle IMRT-relevanten Kennmerkmale separat konstanzgeprüft werden. Ein solches QS-System wurde für eine Klinik entwickelt, eingeführt und getestet. Mittels einer täglich durchgeführten Testsequenz und wenigen zusätzlichen Messungen können alle wichtigen Kennmerkmale in kleinen Prüfintervallen geprüft und engere Toleranzen eingehalten werden. Damit sind eine höhere Dosisgenauigkeit, Patientensicherheit und Behandlungsqualität erreichbar. Für große Patientenzahlen ist ein maschinenbezogenes QS-System zudem effizienter als ein patientenplanbezogenes.Item Open Access Multifrequente Impedanztomographie zur Darstellung der elektrischen Impedanzverteilung im menschlichen Thorax(2000) Li, Jianhua; Faust, Uwe (Prof. Dr-Ing.)Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird die elektrische Impedanztomographie (EIT) zur Abbildung der elektrischen Impedanz des menschlichen Thorax eingesetzt. Systematisch untersucht werden der Aufbau des Meßsystems, Algorithmen zur Rekonstruktion, und die Anwendungs-möglichkeiten der EIT. In dem realisierten System werden 32 Elektroden verwendet. Jede zweite Elektrode dient ausschließlich zur Einspeisung eines konstanten sinusförmigen Wechselstromes von 12,5 kHz - 800 kHz, die verbleibenden zur Messung der entstehenden Spannungen. Zur Verringerung des Einflusses der Verbindungs-kabel werden aktive Elektroden sowohl für die Stromeinspeisung als auch für die Spannungsmessung entwickelt. Ein auf der Finite-Elemente- und Newton-Methode basierender iterativer Algorithmus zur Bildrekonstruktion wird entwickelt und durch Computer-Simulationen optimiert. Basierend auf der Newton-Methode wird ein lineares Verfahren zur Rekonstruktion der Veränderung der Impedanz bezüglich einer homogenen Referenzverteilung eingeführt. Anhand eines Thorax-Modells werden erstmals die Einflüsse der inhomogenen Referenz auf die Rekonstruktion untersucht. Zur Überprüfung des Abbildungssystems wird als Phantom ein Widerstandsnetz eingesetzt. Untersucht werden die Einflüsse der Abweichung der Kontur des FE-Modells von der Realität auf die Abbildungsqualität. Weiter wird der Zusammenhang zwischen dem rekonstruierten und dem wahren Wert sowie der Ausdehnung der Widerstands-änderung im Phantom hergestellt. Die Frequenzabhängigkeit der Impedanz-verteilung wird quantitativ abgebildet. Das realisierte System wird am menschlichen Thorax in mehreren Ebenen in vivo angewandt. Die durch Lungenventilation und Herzaktivität hervorgerufenen Impedanz-änderungen werden mit einer Bildrate von 80 Bilder/s abgebildet. Untersucht wird auch der Zusammenhang zwischen dem Impedanz-kardiogramm (IKG) und den rekonstruierten Bildern. Damit gelingt eine auf Messung begründete Interpretation des Verlaufs des IKG.