Eine kontaktlose Alternative für das respiratorische Gating in der PET: Entwicklung eines Doppler-Radarsensors für die Positronen-Emissions-Tomographie

Media type: E-Book

Title: Eine kontaktlose Alternative für das respiratorische Gating in der PET : Entwicklung eines Doppler-Radarsensors für die Positronen-Emissions-Tomographie

Contains: Abstract; Inhaltsverzeichnis; 1. Einleitung; 2. Grundlagen; 2.1 Respiratorisches Gating in der Positronen-Emissions-Tomographie; 2.1.1 Positronen-Emissions-Tomographie; 2.1.2 Konzept des respiratorischen Gatings; 2.1.3 Methoden zur Respirationsmessung in der Positronen-Emissions Tomographie; 2.2 Continuous-Wave-Doppler-Radar; 2.2.1 Elektromagnetische Eigenschaften von Medien im Mikrowellenbereich; 2.2.2 Prinzip des Continuous-Wave-Doppler-Radars; 2.3 Anwendungen des CW-Doppler-Radar-Verfahrensfür das physiologische Monitoring; 3. Ziel der Arbeit; 4. Anforderungsspezifikationen; 5. Methoden
5.1 Entwicklung eines Prototyps5.1.1 Auswahl des Doppler-Radar-Moduls; 5.1.2 Aufbau einer Verstärkerschaltung; 5.1.3 Auslegung des Radoms; 5.2 Signalverarbeitung; 5.2.1 Demodulation des Signals; 5.2.2 DC-Offset-Kompensation; 5.3 Validierung des Prototyps; 5.3.1 Messung von Auslenkungen in Hauptstrahlrichtung; 5.3.2 Winkelabhängigkeit der Messgenauigkeit; 5.3.3 Einfluss von Textilien und Kunststoffen auf die Signalqualität; 5.3.4 Respirationsmessungen an Probanden; 5.3.5 Einfluss von Bewegungen im Umfeld der Respirationsmessung; 5.3.6 Einfluss von Funkanwendungen; 5.4 Klinische Versuche
5.4.1 Messaufbau5.4.2 Vergleich mit weiteren Messmethoden; 5.4.3 Simultane Messung für mehrere lokale Regionen; 5.4.4 Respirationsmessung an einer Maus; 6. Ergebnisse; 6.1 Vergleich mit weiteren Methoden zur Respirationsmessung; 6.2 Extraktion eines Signals für die kardiovaskuläre Aktivität; 6.3 Simultane Messung mit mehreren Sensoren; 6.4 Respirationsmessung an einer Maus; 7. Diskussion; 7.1 Entwicklung des Doppler-Radarsensors; 7.2 Klinische Versuche; 8. Zusammenfassung und Ausblick; Anhang; A.1 Hardware des Doppler-Radarsensors; A.1.1 Datenblatt des IPS-265 Radar Transceivers
A.1.2 Antennendiagramm des IPS-265 Radar TransceiversA.1.3 Auslegung des Radoms; A.1.4 Datenaufnahme des Doppler-Radarsensors; A.2 Signalverarbeitung; A.2.1 Rohsignale am Signalausgang des IPS-265 Radar Moduls; A.2.2 LabVIEW Programm für die Datenaufnahme und Echtzeit Signalverarbeitung; A.2.3 Benutzeroberfläche des LabVIEW Programms; A.2.4 MATLAB Code zur retrospektiven Signalverarbeitung des Doppler Radarsensors; A.3 Validierung; A.3.1 Messabweichung in Abhängigkeit von dem Ausstrahlwinkel; A.4 Ergebnisse; A.4.1 Vergleich mit dem Kinect-System; Literaturverzeichnis; Abkürzungsverzeichnis
Abbildungs- und TabellenverzeichnisDanksagung

Contributor: Ersepke, Thomas [Author]

Published: Wiesbaden: Springer Spektrum, 2015

Extent: Online-Ressource (VIII, 89 S. 35 Abb, online resource)

Language: German

DOI: 10.1007/978-3-658-10022-3

ISBN: 9783658100223

Identifier:

Keywords: Radarsensor > Doppler-Radar > Positronen-Emissions-Tomografie

Origination:

Footnote: Description based upon print version of record

Description: Thomas Ersepke entwickelt einen kontaktlosen Radarsensor, der eine vielversprechende Alternative für die Respirationsmessung in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) darstellt. In der PET führen längere Aufnahmezeiten in Kombination mit der Atmung des Patienten zu einer Bewegungsunschärfe in den rekonstruierten Bilddaten. Das respiratorische Gating ist eine Methode zur Kompensation dieser Artefakte und benötigt ein Respirationssignal des Patienten. Klinisch etablierte Methoden zur Respirationsmessung in der PET erfordern eine Sensorik am Patienten, deren Anbringung zeitaufwändig ist. Das Continuous-Wave-Doppler-Radar-Verfahren ist eine Methode zur kontaktlosen Bewegungsdetektion und basiert auf der Messung der Phasenverschiebung eines an einem bewegten Ziel reflektierten Signals. Während der Validierung des Sensors und dem Vergleich mit klinisch etablierten Messverfahren kann der Autor hohe Messgenauigkeiten sowie hohe Korrelationen zu den Standardverfahren nachweisen. Der Inhalt Bewegungsartefakte in der Positronen-Emissions-Tomographie Respiratorisches Gating CW-Doppler-Radar Die Zielgruppen Dozierende und Studierende der Biomedizinischen Technik Der Autor Thomas Ersepke, M.Sc., studierte Biomedizinische Technik an der Fachhochschule Münster. Er ist derzeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Medizintechnik der Ruhr-Universität Bochum tätig.

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