Tomographie

Unter dem Begriff Tomographie (altgriech. tome - Schnitt) werden verschiedene bildgebende Verfahrenzusammengefasst, mit denen die räumliche Struktur eines Objektes ermittelt werden kann, indem das Objekt in einer Serie paralleler Querschittbilder dargestellt wird.

Verfahren in der Medizin

In der Medizin sind folgende tomografischen Verfahren im Einsatz:

• die "klassische" konventionelle Röntgentomographie
• die Ultraschalldiagnostik (Sonographie),
• die Optische Kohärenztomographie(OCT),
• die Magnetresonanztomographie(Kernspintomographie),
• die Computertomographie(CT),
• die Positronen-Emissions-Tomographie(PET) und
• die Single Photon Emission Computed Tomography(SPECT).

Bei der Tomographie werden Serien von Schnittbildern erzeugt, in denen jeder Bildpunkt eindeutig einem Punkt im aufgenommenen Objekt entspricht. Dadurch wird die räumliche Anordnung der Strukturen im Innern des Patienten wiedergegeben. Man spricht von einer überlagerungsfreien Darstellung. Im Gegensatz dazu wird bei Projektionsverfahren wie der Radiographie(gewöhnliche Röntgenuntersuchung) ein Schattenbild aufgenommen, auf dem sich mehrere Strukturen überlagern, wenn sie im Strahlengang hintereinander liegen. Beispielsweise überlagern beim konventionellen Röntgenbilddie Weichteile der vorderen und hinteren Brustwand und die knöchernen Strukturen des Thoraxdie Lungenstrukturen. Dies würde die Diagnose eines Lungentumors (z.B. Bronchialkarzinom) erschweren. Jedes CT- oder MRT-Schnittbild vom Thoraxzeigt nur eine 0,5 - 10 mm dicke Schicht, dies aber ohne Überlagerungen.

Jedes Pixelin einem Schnittbild entspricht einem Volumenelement (Voxel) des gesamten dreidimensionalen Datensatzes. Die Höhe des Voxels entspricht dabei der Schichtdicke. In der Nachbearbeitung lassen sich aus den Voxels dreidimensionale Bilder des untersuchten Objekts (Volumenrendering) oder beliebig im Raum angeordnete Schichtbilder (multiplanare Rekonstruktion) errechnen.

Verfahren in der Geologie/Geophysik

In anderen Gebieten der zerstörungsfreien Untersuchung werden ähnliche Verfahren angewandt. In der Geophysikgibt es Verfahren, die nach der gleichen mathematischen Inversionsmethode arbeiten. Diese sind:

• die Lokalbebentomographie,
• die teleseismische Tomographie,
• die Dämpfungstomographie,
• sowie die geoelektrische Tomographie.

Verfahren in der Physik

• Quantenzustandstomographie

Ein Verfahren, das, mithilfe ähnlicher mathematischer Methoden wie die im medizinischen Bereich verwendeten, die vollständige Vermessung des Quantenzustandeseines Objektes ( z.B. seine Dichtematrixoder seine Ort- und Impulsverteilung) ermöglichtru:??????????

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