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Der Einsatz von Röntgendiagnostik bei Menschen bedingt, dass der Körper ionisierender Strahlung ausgesetzt wird. Diese kann schädliche Auswirkungen auf den Organismus haben. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Systems, das bei Röntgenaufnahmen eine Hilfestellung bieten soll, die vom medizinischen Personal zu wählenden Untersuchungsparameter so zu optimieren, dass die zu untersuchende Person einer möglichst geringen Strahlung ausgesetzt wird, ohne dabei das Untersuchungsergebnis zu gefährden. Dazu soll das Volumen der zu untersuchenden Körperregion im Zuge der Röntgenuntersuchung noch vor der Strahlenexposition automatisiert vermessen werden. Um einen Überblick über die für eine Röntgenuntersuchung notwendigen Einrichtungen zu bekommen, werden in der Arbeit einzelne Bestandteile eines Röntgengeräts sowie seine Grundfunktionen erläutert und verschiedene Aufnahmetechniken erklärt. Mittels Bewertung der Eignung unterschiedlicher Sensoren zur Vermessung von Körperteilen in Bezug auf Genauigkeit, Wirkung auf den Menschen, Flexibilität und Kosten des Systems, wurde ein potenziell geeigneter Sensortyp ausgewählt und im Detail untersucht. Zur Entwicklung des Systems wurde die auf Stereokameras basierende Tiefenkamera Intel RealSense D435 ausgewählt. In praktischen Versuchen wurde die Eignung der Tiefenkamera unter verschiedenen Umgebungsbedingungen untersucht und Lösungen und Maßnahmen entwickelt, die die Basis für die Entwicklung einer Software zur automatisierten Vermessung darstellen. Durch die Kombination der Versuchsergebnisse zu einer automatisierten Software wird die grundsätzliche Funktionsfähigkeit des Systems gezeigt. Dabei wurde aber ersichtlich, dass für die Eignung unter realitätsnahen Bedingungen, wie sie im Strahlenlabor der FH Campus Wien vorzufinden sind, eine für den praktischen Einsatz zu geringe Auflösung im relevanten Sichtbereich zur Verfügung steht. Dies liegt insbesondere am weitwinkligen Sichtfeld der Kamera und der erforderlichen Entfernung zum zu vermessenden Körper. Für eine Weiterentwicklung ist deshalb ein besser auf die unter realitätsnahen Bedingungen vorherrschenden Entfernungen zugeschnittener Kameratyp notwendig. The use of diagnostic X-ray imaging in humans requires the body to be exposed to ionizing radiation. This can have damaging effects on the organism. This thesis is about the development of a system that is intended to provide an aid to the medical staff to help optimizing the examination parameters used during an X-ray examination. The person to be examined should be exposed to as little radiation as possible while still ensuring that the examination result is not negatively affected. For this purpose, the volume of the body region to be examined is to be measured automatically during the X-ray examination prior to exposure to radiation. In order to get an overview of the equipment necessary for an X-ray examination, individual components of an X-ray device as well as their basic functions are explained in the work and various imaging techniques are described. By evaluating the suitability of different sensors for the measurement of body parts in terms of accuracy, effect on humans, flexibility and cost of the system, a potentially suitable type was selected and examined in further detail. The choice was made for the Intel RealSense D435 depth camera based on stereo cameras, which was used in developing the system. In practical tests, the suitability of the depth camera under various conditions was examined and solutions and measures were developed which form the basis for the development of a software for automated measurement. The combination of the test results to an automized software shows the basic function of the system. However, it became obvious that the suitability under realistic conditions, as they are found in the radiation laboratory of the FH Campus Wien, is insufficient for practical use in the relevant field of view. This is especially due to the wide-angle field of view of the camera and the required distance to the body to be measured. For further development, therefore, a camera type which is better suited for the distances prevailing under realistic conditions is necessary. Wien, FH Campus Wien, Masterarb., 2020 |
