Ein praxisnaher Leitfaden für computertomografische Untersuchungen mit der radiografischen Simulationsumgebung aRTist

Radiografische Simulationswerkzeuge wie aRTist, ScorpiusXLab, SimCT oder CIVA CT verwenden analytische Methoden und physikalische Monte-Carlo-Teilchentransportsimulationen, um die Interaktionsprozesse zwischen Rontgenstrahlung und Materie zu simulieren. Die berechneten Projektionen bilden anschliesend unter Berucksichtigung einer definierten Scan-Trajektorie die Basis der Simulation einer rontgencomputertomografischen Untersuchung. Fur den erfolgreichen Einsatz der Computertomografie, sei es als zerstorungsfreie Prufmethode oder beim dimensionellen Messen, ist es generell notwendig, bekannte Fehler- bzw. Abweichungsquellen des Messverfahrens auszuschliesen oder zu reduzieren. Dabei hat sich gezeigt, dass die Auswahl der Messparameter und die Erfahrung des Anwenders direkten Einfluss auf das erzielbare Messergebnis einer computertomografischen Untersuchung nehmen. Es ist daher sinnvoll, die Parameterauswahl in einem virtuellen Simulationsaufbau vorher zu erproben und an die Messaufgabe anzupassen. Neben der Optimierung von Messparametern finden radiografische Simulationswerkzeuge auch Anwendung fur Machbarkeitsstudien und werden zur Schulung von Anwendern im Bereich der Rontgen-Computertomografie verwendet. Radiografische Simulationswerkzeuge befinden sich in einem stetigen Wandel, beispielsweise durch die Entwicklung neuer Rekonstruktionsmethoden, durch Erweiterung von analytischen Modellen, durch Integration komplexer Trajektorien oder durch Berucksichtigung von prozessbedingten geometrischen Abweichungen. Im laufenden EMPIR-Projekt „AdvanCT“ entsteht deshalb ein „Good Practice Guide“ fur die Simulationsumgebung aRTist. Ziel dieses Guides ist es, die mit steigender Komplexitat verbundenen Einstiegshurden fur Anwender von aRTist zu reduzieren, um damit einen praxisnahen Zugang zur virtuellen Computertomografie zu ermoglichen. Dabei werden anhand von praktisch nachvollziehbaren Beispielen die grundlegenden Mechanismen der Simulationsumgebung erklart und ein strukturierter Leitfaden zur Simulation rontgencomputertomografischer Untersuchungen mit aRTist vermittelt. In diesem Beitrag werden erste Auszuge des Guides sowie eine Ubersicht der weiteren geplanten Themen fur die anschliesende Diskussion vorgestellt.