The Quantification of the surface change of 3D-Models from CTA Heart Phantom Records

Diese empirische Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem Thema, wie sich die Oberfläche von verschiedenen linksventrikulären 3D-Modellen aus computertomographischen Datensätzen mit unterschiedlicher Röhrenspannung verändert und geht der Frage nach, inwiefern unterschiedliche Röhrenspannungen die Oberfläche von 3D-Modellen aus Herz CTA Phantom Datensätzen beeinflussen. Für die vorliegende Bachelorarbeit wurden Publikationen aus internationalen Datenbanken sowie Fachbücher herangezogen, welche in englischer und deutscher Sprache verfasst wurden. Die ausgewählten Publikationen beziehen sich auf die Bildverarbeitung in der Medizin. Für den empirischen Arbeitsteil wurden computertomographische Datensätze von 3D-Modellen eines linken Herzventrikels verwendet. Die Erstellung der Daten erfolgte mit der Software „Mimics v. 23“, mit der 3D-Modelle und chirurgische Planungen erstellt werden. Anschließend konnten die Ergebnisse mit der Software „3-Matic 15“ ausgewertet werden. Die Forschungsfrage wurde von der Autorin empirisch behandelt, indem das Phantom vom linken Herzventrikel mit LVAD-Implantation mit den genannten Softwares retrospektiv ausgewertet wurde. Für die Datenauswertung wurden Oberflächenvergleiche von verschiedenen linksventrikulären 3D-Modellen mit unterschiedlicher Röhrenspannung erstellt. Für die Bearbeitung der wissenschaftlichen Arbeit hat sich die Autorin für eine quantitative Forschungsmethode entschieden. Hierfür wurde eine experimentelle Untersuchung im Labor durchgeführt. Anschließend wurde eine übersichtliche Darstellung der Ergebnisse aus existierenden Datensätzen erstellt. Für die Beurteilung wurden die Bildsegmentierung, Bildverarbeitung in der Medizin, Stereolithografie und Auswerteparameter herangezogen. Weiters hat diese empirische Arbeit ergeben, welche Röhrenspannung als Aufnahmeparameter für kardiale CT-Untersuchungen geeignet ist. In der computertomographischen Bildgebung ist die Rekonstruktion von besonderer Wichtigkeit, um einerseits den Patient*innen die bestmögliche Untersuchung in der Vorgehensweise darbieten zu können und andererseits um zu verhindern, dass pathologische Strukturen übersehen werden. This empiric bachelor thesis deals with the subject of how the surface of various left-ventricular 3D-models from computer tomography records change with different tube voltages and furthermore investigates how these different tube voltages affect 3D-models from CTA heart phantom records. For this bachelor thesis publications from international data bases and specialist books written in German and English were used. Publications used in this work deal with image processing in the field of medicine. For the empirical work part computer tomography records of 3D-models of a left heart ventricle were used. The relevant data was created using the software “Mimics v. 23” which was used for crafting 3D-models and surgical planning and the software “3-Matic 15” for evaluation. The author empirically resolved the research question by retrospectively evaluating the phantom of the left heart ventricle with LVAD-implantations using said software. By means of this data evaluation surface comparisons of different left-ventricular 3D-models with different tube voltages were created. The present work deals with a quantitative research method and in the laboratory experimental research was done. Subsequently a comprehensive presentation was created from results of existing records. For the evaluation segmentation, medical image processing, stereolithography and reconstruction procedure were used. Furthermore, this empiric thesis shows which tube voltages are appropriate to be used as recording parameters. In computer-tomographic imaging reconstruction is of great importance, on the one hand for being able to offer the best possible treatment for patient and on the other hand for ensuring that pathologic structures are not being overlooked. The aim of this bachelor thesis is to figure out how the surface of a left-ventricular 3D-model correlates with various tube voltages from a computer tomographic CTA heart phantom record. As part of this scientific bachelor thesis the author deals with the subjects and comprehensively presents the results from computer tomographic records in form of a table view for the reader.