@phdthesis{Mueller2007,
  author    = {M{\"u}ller, Kerstin Anni},
  title     = {Computergest{\"u}tzte 3D-Rekonstruktionen und stereologische Untersuchungen an Thalamus und Striatum von normalen und pathologisch ver{\"a}nderten Gehirnen des Menschen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24472},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Es wurden insgesamt sieben Gallozyanin-gef{\"a}rbte Schnittserien durch die rechte oder linke Hemisph{\"a}re von zwei Kontrollf{\"a}llen (m{\"a}nnlich, 28 Jahre, rechte Hemisph{\"a}re, weiblich, 65 Jahre, linke Hemisph{\"a}re), einem Fall mit Megalenzephalie (m{\"a}nnlich, 48 Jahre, linke Hemisph{\"a}re), einem Fall von M. Little (65 Jahre, m{\"a}nnlich, linke Hemisph{\"a}re), einem Fall von Alzheimerscher Krankheit (85 Jahre, weiblich, linke Hemisph{\"a}re) und einem Fall mit Huntingtonscher Krankheit (m{\"a}nnlich, 49 Jahre, beide Hemisph{\"a}ren) verwendet. Die zentralen Anteile der Hemisph{\"a}ren mit den kompletten Schnittserien durch Thalami und Corpora striata wurden mit einer digitalen Kamera in Nahaufnahmetechnik aufgenommen, mit einem kommerziellen Bildbearbeitungs-programm (Adobe Photoshop 6.0®) aufbereitet und die derart aufbereiteten Bilder am Computer mit einer Computer gest{\"u}tzten 3D-Rekonstruktionssoftware (Amira®) verar-beitet. Ein wesentlicher Schritt in der Bearbeitung besteht in der Abgrenzung von Thalamus und Striatum von den benachbarten Strukturen. Die hohe Schnittdicke von 440 µm erleichterte dabei die zytoarchitektonische Abgrenzung beider Kerngebiete. Anders als erwartet unterliegen auch Serienschnitte mit einer Dicke von 440 µm Schrumpfungsartefakten, die nicht immer auf den ersten Blick erkennbar sind. Aus diesem Grund beschr{\"a}nken sich die 3D-Rekonstruktionen nicht auf das manuelle Abgrenzen von Strukturen. Vielmehr m{\"u}ssen alle Schnitte sorgf{\"a}ltig den Koordinaten des Raumes angepasst, hintereinander in der z-Achse angeordnet und bei Bedarf gedreht und verschoben werden. Die Rekonstruktionssoftware bietet f{\"u}r diese Prozedur eine halbautomatische Unterst{\"u}tzung. Einzelne stark verformte Schnitte mussten aber dennoch teilweise aufw{\"a}ndig der Serie angepasst werden. Amira® bietet vielseitige M{\"o}glichkeiten in der Darstellung der r{\"a}umlich rekonstruierten Schnitte. Durch Interpolation werden die Rohdaten zum Teil stark ver{\"a}ndert und die urspr{\"u}nglich kantigen und eckigen Formen zunehmend gegl{\"a}ttet. Diese Gl{\"a}ttung ist der Erfahrung/Willk{\"u}r des Untersuchers anheim gestellt und folglich werden die Grenzen zwischen einer realistischen 3D-Rekonstruktion und einer Fiktion fließend. Neben 3D-Rekonstruktionen lassen sich mit Amira auch die Volumina von Striatum und Thalamus berechnen. Diese Daten wurden mit den stereologisch bestimmten Kernvolumina und Nervenzellzahlen verglichen. Grunds{\"a}tzlich liegen die mit Amira erhobenen Volumenwerte zwischen 1,4 und 6,65\% unter den stereologisch gesch{\"a}tzten Werten. Diese Diskrepanz ist bei der bekannten biologischen Variabilit{\"a}t des menschlichen ZNS akzeptabel und im Vergleich mit Literaturangaben und -abbildungen d{\"u}rften Form und Gr{\"o}ße der rekonstruierten Thalami und Corpora striata der Wirklichkeit weitgehend entsprechen. Die Nervenzellzahlen schwanken dabei in einem weiten Bereich zwischen rund 71 Millionen im Striatum bei Megalenzephalie und weniger als 7 Millionen bei Chorea Huntington. Im Thalamus liegt die Nervenzellzahl zwischen rund 18 Millionen (Kontrollfall) und etwas mehr als 6 Millionen bei dem untersuchten Fall mit M. Little. Ber{\"u}cksichtigt man die vielf{\"a}ltigen physiologischen Verbindungen zwischen Thalamus und Striatum, so lassen die Schwankungen in den Nervenzellzahlen auf komplexe Interaktionen und Defizite bei den untersuchten F{\"a}llen schließen. Im Ergebnis unerwartet ist die weitgehende Konstanz in Form und Aussehen von Thalamus und Striatum im Endstadium von Alzheimerscher Demenz und bei einem Fall von M. Little. Offensichtlich stehen globale Atrophie- bzw. Degenerationsprozesse bei der Alzheimerschen Krankheit im Vordergrund mit der Folge, dass Thalamus und Striatum trotz deutlicher Nervenzellausf{\"a}lle bei erh{\"o}hter Zahl von Gliazellen insgesamt nur wenig kleiner werden. Allerdings tat sich bei dem Fall mit M. Alzheimer an der Ventralseite des Thalamus eine Rinne auf, die bei den anderen untersuchten F{\"a}llen nicht gefunden und deren Ursache nicht gekl{\"a}rt werden konnte. Dramatisch erschienen die Gr{\"o}ßen- und Formver{\"a}nderung des Striatum beim Chorea-Huntington-Fall. Nervenzell- und Gliazellausf{\"a}lle im Striatum bei Chorea Huntington d{\"u}rften die ausgepr{\"a}gten makroskopischen Ver{\"a}nderungen erkl{\"a}ren. Die Kombination von Serienschnitttechnik mit hoher Schnittdicke und einer Computer gest{\"u}tzten 3D-Rekonstruktion bietet bisher nie da gewesene und faszinierende Aspekte vom Bau des menschlichen ZNS. Nach Import in spezielle Computersoftware zur Animation von 3D-Modellen er{\"o}ffnen die 3D-Rekonstruktionen auch neue Aspekte in der Pr{\"a}sentation der vermuteten Funktionsweise des ZNS. Dabei sollte aber in Anbetracht der komplexen methodischen Faktoren immer eine kritische Distanz zu vielf{\"a}ltigen Darstellungsformen am Bildschirm gewahrt bleiben.},
  subject      = {Dreidimensionale Rekonstruktion},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ilgen2023,
  author    = {Ilgen, Lukas},
  title     = {Ermittlung cochle{\"a}rer L{\"a}ngen- und Winkelmaße mittels Flachdetektor-Volumen-Computertomographie - Evaluation der Anwendung sekund{\"a}rer Rekonstruktionen},
  doi       = {10.25972/OPUS-32794},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-327945},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {F{\"u}r die Cochlea-Implantat-Versorgung ist die Kenntnis der individuellen Anatomie der H{\"o}rschnecke im perioperativen Kontext essenziell, um ein suffizientes audiologisches Resultat sicherzustellen. Ein akkurates Verfahren hierf{\"u}r stellt die 3D multiplanare Rekonstruktion (3D-curved MPR) in Schnittbildgebung dar. Notwendige Voraussetzung ist jedoch eine hinreichende Bildqualit{\"a}t. In dieser Arbeit wurde das Augenmerk auf die sekund{\"a}re Rekonstruktion von Prim{\"a}rdatens{\"a}tzen der Flachdetektor-Volumen-Computertomographie (fpVCTSECO) gerichtet. Diese bietet n{\"a}mlich die M{\"o}glichkeit, die Bildqualit{\"a}t zu steigern, ohne jedoch eine als kritisch einzusch{\"a}tzende Dosissteigerung in Kauf nehmen zu m{\"u}ssen. Es konnte gezeigt werden, dass es f{\"u}r die Messung der L{\"a}nge von 2 Schneckenwindungen (2TL), der gesamten cochle{\"a}ren L{\"a}nge (CDL) und dem Winkelmaß (AL) mittels 3D-curved MPR in der fpVCT keinen signifikanten Unterschied gegen{\"u}ber der Mehrschicht-CT gibt. In beiden Modalit{\"a}ten wurden alle drei Parameter gegen{\"u}ber der Referenzbildgebung micro-CT deutlich untersch{\"a}tzt. Durch die fpVCTSECO war es m{\"o}glich, die Genauigkeit der Messungen zu steigern und den Werten der Referenz anzun{\"a}hern. Lediglich f{\"u}r AL muss eine geringf{\"u}gige systematische Untersch{\"a}tzung beachtet werden. Postoperativ zeigte sich mit einliegendem Elektrodentr{\"a}ger f{\"u}r 2TL eine ebenso pr{\"a}zise Messung wie pr{\"a}operativ ohne. Jedoch wurde die CDL um circa 0,5 - 0,7 mm untersch{\"a}tzt. Urs{\"a}chlich hierf{\"u}r d{\"u}rften vor allem Metallartefakte gewesen sein. Auch wenn die 3D-curved MPR in Kombination mit der fpVCTSECO postoperativ zur Visualisierung der r{\"a}umlichen Beziehung von Elektrodentr{\"a}ger, Modiolus und oss{\"a}rer lateraler Wand sehr gut geeignet war, so muss sich der Einfluss dieser Diskrepanz f{\"u}r die audiologische Anpassung in Zukunft erst noch zeigen.},
  subject      = {Cochlea},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dremel2018,
  author    = {Dremel, Kilian},
  title     = {Modellbildung des Messprozesses und Umsetzung eines modellbasierten iterativen L{\"o}sungsverfahrens der Schnittbild-Rekonstruktion f{\"u}r die R{\"o}ntgen-Computertomographie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157718},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {In der computertomographischen Schnittbildgebung treten Artefakte, also Anteile des Ergebnisses auf, die nicht Teil des gemessenen Objekts sind und die somit die Auswertbarkeit der Ergebnisse beeinflussen. Viele dieser Artefakte sind auf die Inkonsistenz des Modells der Rekonstruktion zur Messung zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Gerade im Hinblick auf Artefakte durch die Energieabh{\"a}ngigkeit der rekonstruierten Schw{\"a}chungskoeffizienten und Abweichungen der Geometrieinformation des Rekonstruktionsmodells wird h{\"a}ufig der Weg einer Nachbearbeitung der Messdaten beschritten, um Rekonstruktionsartefakte zu vermeiden. Im Zuge dieser Arbeit wird ein Modell der computertomographischen Aufnahme mit Konzentration auf industrielle und materialwissenschaftliche Systeme erstellt, das nicht genutzt wird um die Messdaten zu ver{\"a}ndern, sondern um das Rekonstruktionsmodell der Aufnahmerealit{\"a}t anzupassen. Zun{\"a}chst werden iterative Rekonstruktionsverfahren verglichen und ein passender Algorithmus ausgew{\"a}hlt, der die gew{\"u}nschten Modifikationen des Aufnahmemodells erlaubt. F{\"u}r diese Modifikationen werden bestehende Methoden erweitert und neue modellbasierte Ans{\"a}tze entwickelt, die in den Rekonstruktionsablauf integriert werden k{\"o}nnen. Im verwendeten Modell werden die Abh{\"a}ngigkeiten der rekonstruierten Werte vom polychromatischen R{\"o}ntgenspektrum in das Simulationsmodell des Rekonstruktionsprozesses eingebracht und die Geometrie von Brennfleck und Detektorelementen integriert. Es wird gezeigt, dass sich durch die verwendeten Methoden Artefakte vermeiden lassen, die auf der Energieabh{\"a}ngigkeit der Schw{\"a}chungskoeffizienten beruhen und die Aufl{\"o}sung des Rekonstruktionsbildes durch Geometrieannahmen gesteigert werden kann. Neben diesen Ans{\"a}tzen werden auch neue Erweiterungen der Modellierung umgesetzt und getestet. Das zur Modellierung verwendete R{\"o}ntgenspektrum der Aufnahme wird im Rekonstruktionsprozess angepasst. Damit kann die ben{\"o}tigte Genauigkeit dieses Eingangsparameters gesenkt werden. Durch die neu geschaffene M{\"o}glichkeit zur Rekonstruktion der Kombination von Datens{\"a}tzen die mit unterschiedlichen R{\"o}ntgenspektren aufgenommen wurden wird es m{\"o}glich neben dem Schw{\"a}chungskoeffizienten die Anteile der Comptonabsorption und der photoelektrischen Absorption getrennt zu bestimmen. Um Abweichungen vom verwendeten Geometriemodell zu ber{\"u}cksichtigen wird eine Methode auf der Basis von Bildkorrelation implementiert und getestet, mit deren Hilfe die angenommene Aufnahmegeometrie automatisch korrigiert wird. Zudem wird in einem neuartigen Ansatz zus{\"a}tzlich zur detektorinternen Streustrahlung die Objektstreustrahlung w{\"a}hrend des Rekonstruktionsprozesses deterministisch simuliert und so das Modell der Realit{\"a}t der Messdatenaufnahme angepasst. Die Umsetzung des daraus zusammengesetzten Rekonstruktionsmodells wird an Simulationsdatens{\"a}tzen getestet und abschließend auf Messdaten angewandt, die das Potential der Methode aufzeigen.},
  subject      = {Dreidimensionale Rekonstruktion},
  language  = {de}
}