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Optischer 3D-Scanner zur Patientenpositionierung in der Strahlentherapie

Weichenberger, Harald (2010) Optischer 3D-Scanner zur Patientenpositionierung in der Strahlentherapie.
Diplomarbeit, University of Vienna. Fakultät für Physik
BetreuerIn: Friedmann, Harry

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DOI: 10.25365/thesis.9411
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-30041.09700.363662-2

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Abstract in German

In der Radiotherapie stellt die genaue Patientenpositionierung ein wichtiges Kriterium für einen guten Behandlungserfolg dar. Mit dem in dieser Arbeit beschriebenem Projekt ist es möglich die Körperoberfläche eines Patienten optisch in wenigen Sekunden an 10000 Punkten zu vermessen und zu digitalisieren. Dies wurde durch die Verwendung des Graycode-Verfahrens mit anschließendem Phaseschiebeverfahren realisiert. Die notwendige Hardware beschränkt sich dabei auf zwei standard Videobeamer, zwei Kameras mit Framegrabberkarten, so wie zwei PCs. Eine Kalibrierung des Systems kann mit dem integrierten Kalibrieralgorithmus in wenigen Minuten durchgeführt werden. Hierbei werden die Kameras und Videobeamer getrennt kalibriert, was den Vorteil hat, dass die Beamer auch eigenständig zur Projektion von Informationen genutzt werden können. Zur Visualisierung und Korrektur von Lageabweichungen ist es möglich, mehrere Scans miteinander zu vergleichen. Ein spezieller Scanmodus ermöglicht die Erfassung der Körperoberfläche fünf mal je Sekunde, mit reduzierter Datendichte. Mittels dieses “Fast-Scans” sollen zukünftig Gating- und Trackinganwendungen realisiert werden.

Schlagwörter in Deutsch

Optischer Scanner / 3D-Scan / Patientenpositionierung / Strahlentherapie / Graycode / Phasenschiebeverfahren / Mesh Zippering / CUDA-Programmierung / Radiotherapie

Abstract in English

In radiotherapy the precise patient positioning is an important criterion for a good treatment success. This paper describes a method of optical measuring the surface of a human body at 10000 points and to digitalizes them in some seconds. This has been achieved through the use of graycode - procedure, followed by a phase shift – procedure. The necessary hardware for these are two standard video projectors, two cameras with frame grabber card, as well as two personal computers. A calibration of the system can be done with the implemented calibration algorithm within a few minutes. Here the cameras and video projectors are calibrated separately, which gives the advantage that the projectors can also be used independently for the projection of information. For visualization and correction of position deviations, it is possible to compare several scans. A special scan mode allows the capture of the body surface five times per second with a reduced data density. Using this fast scan, gating and tracking applications can be realized in the future.

Schlagwörter in Englisch

3D-Scan / radiotherapy / graycode / phase shift / mesh - zippering / patient positioning / optical scan

Item Type: Hochschulschrift (Diplomarbeit)
Author: Weichenberger, Harald
Title: Optischer 3D-Scanner zur Patientenpositionierung in der Strahlentherapie
Umfangsangabe: 98 S. : Ill., graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Physik
Publication year: 2010
Language: ger ... Deutsch
Supervisor: Friedmann, Harry
Assessor: Friedmann, Harry
Classification: 33 Physik > 33.05 Experimentalphysik
33 Physik > 33.40 Kernphysik
33 Physik > 33.46 Hochenergie-Kernphysik
33 Physik > 33.18 Optik
44 Medizin > 44.09 Medizintechnik
44 Medizin > 44.31 Medizinische Physik
AC Number: AC08172660
Item ID: 9411
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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