Technik im Physikunterricht - Technische Universität Braunschweig

Bei der Rückprojektion wird nun die am Detektor registrierte Intensität pro Zeiteinheit
gleichmäßig auf den zurückgelegten Weg (der durch den verwendeten Kollimator bekannt ist)
verteilt. Durch Überlagerung der Informationen aus verschiedenen Blickwinkeln entsteht
dann das Tomogramm.
Dies wird mithilfe von Abbildung 85 verdeutlicht: Dargestellt ist das Modell einer Schicht der
Dicke d, die gleichmäßig in 16 Voxel eingeteilt ist. Davon hat ein Voxel eine Aktivität von 4
willkürlich gewählten Einheiten, ein anderes hat eine Aktivität von 8 (vgl. Abbildung 85 a).
Die Detektoren sind an der Seite, senkrecht zur Oberfläche der Schicht angebracht.
a) b)
Abbildung 85: Prinzip der Rückprojektion a) Modell einer Schicht mit zwei strahlenden Voxels b) Rekonstruktion
der Aktivitätsverteilung anhand der gemessenen Intensität mithilfe der Rückprojektion
f) Vorschlag einer Unterrichtsstunde zum Thema Szintigraphie: Der strahlende Patient
Die großen Zahlen am Rand der Matrix geben die gemessene Intensität an, die Pfeile zeigen
die Eintreffrichtung der Photonen am Detektor und ihren möglichen Weg. Die gemessene
Intensität entspricht genaugenommen dem Integral der Aktivität entlang des Pfeils. Vereinfachend
können wir sie allerdings auch als Summe der Einzelaktivitäten der Voxel auffassen.
Eine im Punkt P registrierte Intensität von 4 Einheiten, wird bei der Rückprojektionsmethode
gleichmäßig mit einer Einheit pro Pixel rückprojiziert. Die Intensität von 12 Einheiten in Q
wird gleichmäßig mit 3 Einheiten auf die zurückgelegten Voxels verteilt usw. Die kleinen
Zahlen links oben im Kästchen zeigen die „rückprojizierte Intensität“: der erste Summand ist
aus horizontaler, der zweite aus vertikaler Richtung. Nachdem die Information aller Projektionen
verarbeitet ist, werden die einzelnen Fragmente addiert und dem Pixel eine Graustufe
oder Farbwert zugewiesen (Abbildung 85).
Man sieht sofort, dass dies zwar in etwa die tatsächliche Aktivitätsverteilung wiedergibt, dass
aber auch Pixel dunkel sind, die in unserem Modell keinerlei Strahlung abgeben. Mehr Projektionen
schaffen da Abhilfe.
Nicht berücksichtigt in diesem Modell sind jedoch die Intensitätsverluste, die durch Absorption
und Streuung innerhalb des Körpers auftreten. Demnach würde z.B. im Punkt P eine ge-
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