Nicht aus der Schweiz? Besuchen Sie lehmanns.de

Computed Tomography (eBook)

From Photon Statistics to Modern Cone-Beam CT
eBook Download: PDF
2008 | 2008
XIV, 522 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-39408-2 (ISBN)

Lese- und Medienproben

Computed Tomography - Thorsten M. Buzug
Systemvoraussetzungen
90,94 inkl. MwSt
(CHF 88,85)
Der eBook-Verkauf erfolgt durch die Lehmanns Media GmbH (Berlin) zum Preis in Euro inkl. MwSt.
  • Download sofort lieferbar
  • Zahlungsarten anzeigen

This volume provides an overview of X-ray technology and the historical development of modern CT systems. The main focus of the book is a detailed derivation of reconstruction algorithms in 2D and modern 3D cone-beam systems. A thorough analysis of CT artifacts and a discussion of practical issues such as dose considerations give further insight into current CT systems. Although written mainly for graduate students, practitioners will also benefit from this book.

Preface 5
Contents 8
1 Introduction 13
1.1 Computed Tomography – State of the Art 13
1.2 Inverse Problems 14
1.3 Historical Perspective 16
1.4 Some Examples 19
1.5 Structure of the Book 23
2 FundamentalsofX-rayPhysics 26
2.1 Introduction 26
2.2 X- ray Generation 26
2.3 Photon–Matter Interaction 42
2.4 Problems with Lambert–Beer’s Law 57
2.5 X- ray Detection 59
2.6 X- ray Photon Statistics 70
3 Milestones of Computed Tomography 85
3.1 Introduction 85
3.2 Tomosynthesis 86
3.3 Rotation– Translation of a Pencil Beam(First Generation) 89
3.4 Rotation– Translation of a Narrow Fan Beam (Second Generation) 93
3.5 Rotation of aWide Aperture Fan Beam ( Third Generation) 94
3.6 Rotation–Fix with Closed Detector Ring (Fourth Generation) 97
3.7 Electron BeamComputerized Tomography 99
3.8 Rotation in Spiral Path 100
3.9 Rotation in Cone-BeamGeometry 101
3.10 Micro- CT 103
3.11 PET- CT Combined Scanners 106
3.12 Optical Reconstruction Techniques 108
4 Fundamentals of Signal Processing 110
4.1 Introduction 111
4.2 Signals 111
4.3 Fundamental Signals 111
4.4 Systems 113
4.5 Signal Transmission 115
4.6 Dirac’s Delta Distribution 118
4.7 Dirac Comb 121
4.8 Impulse Response 124
4.9 Transfer Function 125
4.10 Fourier Transform 127
4.11 Convolution Theorem 133
4.12 Rayleigh’s Theorem 134
4.13 Power Theorem 134
4.14 Filtering in the Frequency Domain 135
4.15 Hankel Transform 137
4.16 Abel Transform 141
4.17 Hilbert Transform 142
4.18 Sampling Theoremand Nyquist Criterion 144
4.19 Wiener–Khintchine Theorem 150
4.20 Fourier Transform of Discrete Signals 153
4.21 Finite Discrete Fourier Transform 154
4.22 z- Transform 156
4.23 Chirp z- Transform 157
5 Two-Dimensional Fourier-Based ReconstructionMethods 160
5.1 Introduction 160
5.2 Radon Transformation 162
5.3 Inverse Radon Transformation and Fourier Slice Theorem 172
5.4 Implementation of the Direct Inverse Radon Transform 176
5.5 LinogramMethod 179
5.6 Simple Backprojection 184
5.7 Filtered Backprojection 188
5.8 Comparison Between Backprojection and Filtered Backprojection 192
5.9 Filtered Layergram: Deconvolution of the Simple Backprojection 196
5.10 Filtered Backprojection and Radon’s Solution 200
5.11 Cormack Transform 203
6 Algebraic and Statistical ReconstructionMethods 210
6.1 Introduction 210
6.2 Solution with Singular Value Decomposition 216
6.3 Iterative Reconstruction with ART 220
6.4 Pixel Basis Functions and Calculation of the SystemMatrix 227
6.5 Maximum Likelihood Method 232
7 Technical Implementation 250
7.1 Introduction 250
7.2 Reconstruction with Real Signals 251
7.3 Practical Implementation of the Filtered Backprojection 264
7.4 Minimum Number of Detector Elements 267
7.5 Minimum Number of Projections 268
7.6 Geometry of the Fan-Beam System 270
7.7 Image Reconstruction for Fan-Beam Geometry 271
7.8 Quarter-Detector Offset and Sampling Theorem 302
8 Three-Dimensional Fourier-Based ReconstructionMethods 311
8.1 Introduction 311
8.2 Secondary Reconstruction Based on 2D Stacks of Tomographic Slices 312
8.3 Spiral CT 317
8.4 Exact 3D Reconstruction in Parallel-Beam Geometry 329
8.5 Exact 3D Reconstruction in Cone-Beam Geometry 344
8.6 Approximate 3D Reconstructions in Cone-BeamGeometry 374
8.7 Helical Cone-Beam Reconstruction Methods 402
9 Image Quality and Artifacts 410
9.1 Introduction 410
9.2 Modulation Transfer Function of the Imaging Process 411
9.3 Modulation Transfer Function and Point Spread Function 417
9.4 Modulation Transfer Function in Computed Tomography 419
9.5 SNR, DQE, and ROC 428
9.6 2D Artifacts 430
9.7 3D Artifacts 452
9.8 Noise in Reconstructed Images 469
10 Practical Aspects of Computed Tomography 477
10.1 Introduction 477
10.2 Scan Planning 477
10.3 Data Representation 481
10.4 Some Applications in Medicine 488
11 Dose 491
11.1 Introduction 491
11.2 Energy Dose, Equivalent Dose, and Effective Dose 492
11.3 Definition of Specific CT Dose Measures 493
11.4 Device-Related Measures for Dose Reduction 499
11.5 User-Related Measures for Dose Reduction 505
References 509
Subject Index 516

Erscheint lt. Verlag 20.5.2008
Zusatzinfo XIV, 522 p. 475 illus., 296 illus. in color.
Verlagsort Berlin
Sprache englisch
Themenwelt Mathematik / Informatik Mathematik
Medizin / Pharmazie Medizinische Fachgebiete
Studium 2. Studienabschnitt (Klinik) Anamnese / Körperliche Untersuchung
Naturwissenschaften Biologie
Naturwissenschaften Physik / Astronomie
Technik Bauwesen
Schlagworte biomedical engineering • Computed tomography (CT) • Cone-beam Reconstruction • CT Dose • CT Reconstruction Methods • Imaging Artefacts • medical physics • Tomography • X-Ray • X-ray Tubes and Detectors
ISBN-10 3-540-39408-7 / 3540394087
ISBN-13 978-3-540-39408-2 / 9783540394082
Haben Sie eine Frage zum Produkt?
PDFPDF (Wasserzeichen)
Größe: 19,7 MB

DRM: Digitales Wasserzeichen
Dieses eBook enthält ein digitales Wasser­zeichen und ist damit für Sie persona­lisiert. Bei einer missbräuch­lichen Weiter­gabe des eBooks an Dritte ist eine Rück­ver­folgung an die Quelle möglich.

Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seiten­layout eignet sich die PDF besonders für Fach­bücher mit Spalten, Tabellen und Abbild­ungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten ange­zeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smart­phone, eReader) nur einge­schränkt geeignet.

Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.

Zusätzliches Feature: Online Lesen
Dieses eBook können Sie zusätzlich zum Download auch online im Webbrowser lesen.

Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.

Mehr entdecken
aus dem Bereich
Ein didaktisch geführter Selbstlernkurs mit 200 Beispiel-EKGs

von Thomas Horacek

eBook Download (2017)
Georg Thieme Verlag KG
CHF 78,15