X-ray computed tomography (CT) is a imaging modality for high-resolution visualization of the human anatomy. Its drawback is the increased health risk due to the ionizing radiation. Simply downscaling the radiation intensity results in inferior image quality and thus in unreliable medical diagnoses. This work considers the computation of optimized intensity profiles, \ie profiles that apply only a small amount of dose at high image quality. To this end, metrics for image quality as well as for dose are derived. Based on that, optimization tasks are formulated and addressed by numerical as well as analytic solution approaches. This includes in particular the derivation and analysis of a novel type of cutting plane algorithm. The results of the numerical simulations show the excellent dose reduction potential of this technique, especially for so called inverse geometries, and hence support further research on these novel CT architectures.     «

X-ray computed tomography (CT) is a imaging modality for high-resolution visualization of the human anatomy. Its drawback is the increased health risk due to the ionizing radiation. Simply downscaling the radiation intensity results in inferior image quality and thus in unreliable medical diagnoses. This work considers the computation of optimized intensity profiles, \ie profiles that apply only a small amount of dose at high image quality. To this end, metrics for image quality as well as for d...     »

Die Computertomographie (CT) ist ein Verfahren zur hochaufgelösten Darstellung der menschlichen Anatomie. Ihr Nachteil besteht in dem durch die ionisierende Strahlung erhöhten Gesundheitsrisiko. Verringern der Strahlungsintensität führt jedoch zu geringer Bildqualität und damit zu ungenauen Diagnosen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Berechnung von optimalen Strahlenprofilen, die bei hoher Bildqualität nur wenig Strahlendosis applizieren. Hierzu werden Metriken für die Bildqualität sowie die Dosis hergeleitet. Anhand dieser werden Optimierungsaufgaben formuliert und numerische wie analytische Lösungen präsentiert. Dies umfasst die Herleitung und Analyse eines neuen Typs von cutting plane algorithm. Die Ergebnisse der numerischen Simulationen zeigen dabei das herausragende Dosisreduktionspotential des Verfahrens vor allem für sogenannte inverse Geometrien und unterstützen so die weitere Erforschung dieser neuen CT Architekturen.     «

Die Computertomographie (CT) ist ein Verfahren zur hochaufgelösten Darstellung der menschlichen Anatomie. Ihr Nachteil besteht in dem durch die ionisierende Strahlung erhöhten Gesundheitsrisiko. Verringern der Strahlungsintensität führt jedoch zu geringer Bildqualität und damit zu ungenauen Diagnosen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Berechnung von optimalen Strahlenprofilen, die bei hoher Bildqualität nur wenig Strahlendosis applizieren. Hierzu werden Metriken für die Bildqualität sowie di...     »