Inhalte
- Was ist Röntgen?
- Was ist Röntgenanalyse?
- Was ist ein Bildverstärker?
- Welche Arten der Röntgenbildgebung gibt es?
- Was sind die Tracking-Techniken in der Röntgenbewegungsanalyse?
- Wie wird eine Röntgenanalyse durchgeführt?
- Was sind die Anwendungen der Röntgenbewegungsanalyse?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Röntgenbewegungsanalyse und dem Gebiet der Seismologie?
Seismologie ist die Untersuchung seismischer Wellen, Erdbeben und der Struktur des Erdinneren. „Entdecken Sie das Gebiet der Seismologie“ um ein tieferes Verständnis dieser wissenschaftlichen Disziplin zu erlangen. Bei der Röntgenbewegungsanalyse hingegen handelt es sich um eine Technik zur Analyse der Bewegung von Objekten durch die Aufnahme und Untersuchung von Röntgenbildern. Auch wenn diese beiden Konzepte zunächst scheinbar nichts miteinander zu tun haben, gibt es tatsächlich eine faszinierende Überschneidung zwischen ihnen. Durch den Einsatz von Röntgenbewegungsanalysetechniken können Forscher das Verhalten von Gesteinen und anderen Materialien unter Belastung untersuchen, was wertvolle Einblicke in die seismische Aktivität liefert und zum Fortschritt der Seismologie beiträgt. Diese Integration der Röntgenbewegungsanalyse in seismologische Studien hat erheblich zu unserem Verständnis von Erdbeben und den geologischen Prozessen der Erde beigetragen.
Was ist Röntgen?
Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Strahlungen mit einer Wellenlänge von 10-8 - 10-11 m (Frequenzen zwischen 3 × 1019 und 3 × 1016 Hz). Röntgenstrahlen werden zur Aufhebung von Krebszellen, in Röntgengeräten, zur Bewegungsanalyse, zur Strahlentherapie und zur Computertomographie verwendet, Projektionsradiographie usw.
Was ist Röntgenbewegungsanalyse?
Unter Röntgenbewegungsanalyse versteht man den Prozess der Verfolgung der Bewegung von Objekten oder Körpern mit Hilfe von Röntgenstrahlen. Bei dieser Technik wird das zu analysierende Objekt zur Abbildung unter Verwendung eines Bildverstärkers oder einer Hochgeschwindigkeitskamera in der Mitte des Röntgenstrahls platziert. Dies ermöglicht die Aufnahme hochwertiger Videos von Objektbewegungen, die viele Male pro Sekunde abgetastet wurden. Die X-Ra-Bewegungsanalysetechnologie kann hinsichtlich der Röntgeneinstellungen zur Visualisierung bestimmter Strukturen in einem Körper wie Knochen oder Knorpel variiert werden. Die Messung der Skelettbewegung ist für die Untersuchung der Wirbeltier-Energetik, der Motorik und der Biomechanik von großer Bedeutung.
Was ist ein Bildverstärker?
Bildverstärker: Ein Bildverstärker ist ein Gerät, das mit Röntgenstrahlen für Echtzeitprozesse wie Kontrastuntersuchungen der Hohlorgane mittels Fluoroskopie oder für Verfahren der Angiographie arbeitet. Die Umwandlung von Röntgenstrahlen in sichtbares Licht erfolgt im Vergleich zu Leuchtschirmen mit sehr hoher Intensität.
Welche Arten der Röntgenbildgebung gibt es?
Ebene: Die planare Bildgebung ermöglicht es, die Bewegung von Objekten in einer zweidimensionalen Ebene des Röntgenstrahls zu verfolgen. Dies wird von einer Kamera und einem einzelnen Röntgensender durchgeführt. Die Bewegungsanalyse wird parallel zur Bildebene der Kamera durchgeführt, damit die Bewegung des Objekts genau verfolgt werden kann. Die Bildgebung wird in der Sagittalebene für die Ganganalyse durchgeführt, so dass eine hochgenaue Verfolgung großer Bewegungen erreicht werden kann. Heutzutage wurden Verfahren erfunden, um alle 6 Bewegungsfreiheitsgrade von einer planaren Röntgenaufnahme und einem Modell des zu verfolgenden Objekts zu analysieren.
Diese Instrumente können als direkte digitale Detektoren arbeiten, dh sie können Röntgenphotonen direkt in elektrische Ladungen umwandeln, die ein digitales Bild bilden. In indirekten digitalen Detektoren werden die Röntgenphotonen zuerst in sichtbares Licht und dann in elektrische Signale umgewandelt. Sowohl der indirekte als auch der direkte digitale Detektor sind in der Lage, das resultierende elektronische Signal unter Verwendung von Dünnschichttransistoren zu erfassen und in ein digitales Bild umzuwandeln.
Biplanar: Die biplanare Bildgebung ermöglicht die Verfolgung der Bewegung von Objekten, die sich auf ein 3D-Volumen der Abbildungsebene des Röntgenstrahls ausdehnen. Dies wird von einer Kamera und zwei Röntgenstrahlern durchgeführt. Die Abbildung erfolgt am Schnittpunkt zweier Röntgenstrahlen. Aus diesem Grund ist die Gesamtgröße durch die Fläche der Röntgenstrahler begrenzt. Diese Technik ist manchmal nicht durchführbar, da meistens nur ein Röntgenstrahler verfügbar ist.
Was sind die Tracking-Techniken in der Röntgenbewegungsanalyse?
Bei der Röntgenbewegungsanalyse gibt es zwei Arten von Verfolgungstechniken:
- Markiert: Die markierte Verfolgungstechnik verwendet reflektierende Markierungen zum Aufnehmen von Bildern. Der gewählte Marker sollte im gegebenen Röntgenbild undurchsichtig sein. Marker werden entweder auf der Haut des Probanden platziert oder in die Knochen des Probanden implantiert, um die Bewegung der darunter liegenden Knochen zu verfolgen. Diese Marker werden dann in Bezug auf die Röntgenkamera (n) verfolgt und die beobachtete Bewegung wird auf die lokalen anatomischen Körper abgebildet.
- Markerlos: Mit moderner Technologie ist es jetzt möglich, Bewegungen ohne Verwendung von radioopaken Markern zu verfolgen. Das zu analysierende Objekt kann mit Hilfe eines 3D-Modells des Objekts in jedem Bild den Bildern des Röntgenvideos überlagert werden. Die Ausrichtung des 3D-Modells des Objekts wird in Bezug auf die Röntgenkamera (n) verfolgt. Die beobachtete Bewegung wird mit Hilfe eines lokalen Koordinatensystems auf die anatomischen Standardbewegungen abgebildet.
Wie wird eine Röntgenanalyse durchgeführt?
Bei der planaren Röntgenbildgebung wird die Bewegung der Marker mithilfe einer speziellen Software verfolgt. Die Software kann entweder manuell oder automatisch gesteuert werden, um die Objekte für jedes Bild des Videos zu lokalisieren. Die automatische Verfolgung erfordert jedoch eine manuelle Überwachung, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Die Verfolgungsergebnisse werden dann auf den lokalen anatomischen Körpern implementiert.
Auch bei der biplanaren Röntgenbildgebung wird die Bewegung der Marker mithilfe einer speziellen Software verfolgt. Ähnlich wie bei der planaren Bildgebung kann die Software entweder manuell oder automatisch die Objekte für jedes Bild des Videos lokalisieren. Bei der biplanaren Bildgebung muss die Verfolgung jedoch für beide Videobilder gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Fall müssen beide Röntgenkameras mit Hilfe eines Objekts mit bekanntem Volumen kalibriert werden. Die Verfolgungsergebnisse werden dann auf den lokalen anatomischen Körpern implementiert.
Was sind die Anwendungen der Röntgenbewegungsanalyse?
Röntgenbewegungsanalyse wird verwendet für
- Messung der Kinematik der unteren Extremitäten in der Ganganalyse des Menschen.
- Durchführung einer Gelenkdrehmomentanalyse durch eine Kombination aus Röntgen-Bewegungsanalyse mit Plattformen erzwingen.
- Quantifizierung der Arthrose im Knie.
- Schätzung der Kontaktflächen des Knieknorpels.
- Analyse der Ergebnisse der Reparatur der Rotatorenmanschette durch Beobachtung der Bilder des Schultergelenks.
- Analyse der Fortbewegung von Tieren.
- Analyse bewegter Morphologien wie Schweinekauen und Bewegung des Kiefergelenk bei Kaninchen.
- Aufzeichnung der durch Weichgewebe verdeckten Knochenbewegung.
- Messung der Skelettbewegung.
Um mehr über Röntgenstrahlen zu erfahren, besuchen Sie https://techiescience.com/x-ray-detector-definition-2-important-types/
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