Erweitern Sie den folgenden Absatz auf extrem wissenschaftliche und professionelle Weise. Fügen Sie einige Beispiele auf CT und MRT und ihren Beitrag zu einem größeren Teil der Wissenschaft. Bildgebungsmodalitäten wie CT, MRT etc. sind groß, um qualitativ hochwertige Rekonstruktionen des Inneren von statischen Objekten zu erzeugen. Grund ist, dass die entsprechenden inversen Probleme sind nur mäßig schlecht gestellt.
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Der Bereich der medizinischen Bildgebung hat die Diagnose und Behandlung von verschiedenen Krankheiten und medizinischen Bedingungen revolutioniert. Unter den zahlreichen Bildgebungsmodalitäten, Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) haben sich als wertvolle Werkzeuge für die Erzeugung von hochwertigen Rekonstruktionen des Innenraums von statischen Objekten, aufgrund der Tatsache, dass die entsprechenden inversen Probleme sind nur mäßig krank gestellt. CT-Bildgebung, die die Verwendung von Röntgenstrahlen und Computeralgorithmen zur Schaffung von Querschnittsbildern des Körpers beinhaltet, hat erhebliche Beiträge auf dem Gebiet der medizinischen Wissenschaft. CT-Scans werden routinemäßig verwendet, um verschiedene Krankheitsbilder wie Tumore, Brüche und innere Blutungen zu erkennen. MRI, auf der anderen Seite, nutzt starke Magnetfelder und Radiowellen, um detaillierte Bilder von inneren Organen und Geweben zu schaffen. MRT hat mehrere Vorteile gegenüber anderen bildgebenden Modalitäten, einschließlich der fehlenden medizinischen Verfahren wie Biopsien und Strahlentherapie. MRT, auf der anderen Seite, verwendet wurden, um Gehirntumore, Bauchmassen und Lungenembolien, unter anderen Bedingungen. Darüber hinaus, CT Scans wurden bei der Leitung verschiedener medizinischer Verfahren, wie z.
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Erklären Sie nun ausführlicher, warum das Rekonstruktionsproblem schlecht gestellt ist und wie dies im Computer gelöst wird. Bitte erwähnen Sie in Ihrer Antwort auch grundlegende Auflösungsgrenzen und wie sie abgeleitet werden können.
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Das mathematische Problem der CT-Bildrekonstruktion ist es, die Dämpfungskoeffizienten der verschiedenen Röntgenabsorptionspfade (ray sum) zu berechnen, die als eine Reihe von Daten (Projektion) erhalten werden. Es gibt verschiedene Algorithmen, die bei der CT-Bildrekonstruktion verwendet werden, die folgenden sind einige der häufigeren Algorithmen, die in kommerziell verfügbaren CT heute verwendet werden. Iterative Algorithmen ohne statistische Modellierung verwenden eine Annahme und wird mit der Annahme mit seinen gemessenen Daten vergleichen, dann wird weiterhin Iterationen machen, bis die beiden Datensätze übereinstimmen. Iterative Rekonstruktion kann auch statistische Modellierung verwenden, um Optik (X-ray-Quelle, Bild-Voxel und Detektor), Rauschen (Photonstatistik), Physik (Datenakquisition), Objekt (Strahlungsdämpfung) und andere Faktoren berücksichtigen. Alternativ kann eine konvolution Methode als gefilterte Rückprojektion verwendet werden; diese Methode wird weit in CT heute verwendet. Da es viele mögliche suboptimale Lösungen für die Rekonstruktion Problem gibt, aber jede haben ihre eigenen Nachteile (wie verschiedene Imaging-Artefacts), wird die theoretische Methode verwendet werden.
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Was ist ein "Unterhaltungskoeffizient"?
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Der Dämpfungskoeffizient ist ein Maß dafür, wie viel ein Objekt oder Material einen Strahlungsstrahl durch den Körper abschwächt oder schwächt. Im Rahmen der medizinischen Bildgebung wird der Dämpfungskoeffizient verwendet, um zu beschreiben, wie viel ein Röntgen- oder Gammastrahl durch ein Gewebe oder Organ im Körper absorbiert oder verteilt wird. Verschiedene Arten von Geweben haben aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte und Atomzusammensetzung unterschiedliche Dämpfungskoeffizienten. Die Dämpfungskoeffizienten verschiedener Gewebe können gemessen und verwendet werden, um mittels bildgebender Modalitäten wie CT und PET-Scans Bilder der inneren Strukturen des Körpers zu erzeugen. Der Dämpfungskoeffizient wird typischerweise in Einheiten von Hounsfield Units (HU) in der CT-Bildgebung ausgedrückt, was eine Skala ist, die die relative Radiodichte eines Gewebes im Vergleich zu Wasser darstellt.
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