Bachelor-Thesis oder Projektarbeit

Thema: Entwicklung eines Simulationsframeworks für Magnetic Particle Imaging
Betreuer: Prof. Dr. Ulrich Heinen
Vorkenntnisse: C++-Entwicklung, XML, mathematisch/physikalische Grundkenntnisse
Für Semester: 4-6
Anzahl Studierende: 1-3
Abgeschlossen im Jahr:
Beschreibung:
Magnetpartikelbildgebung (Magnetic Particle Imaging) ist ein neues bildgebendes Verfahren, das sich in der wissenschaftlichen Erprobung befindet.

Die Einsatzmöglichkeiten und die erzielbare Bildqualität werden maßgeblich durch die Eigenschaften der eingesetzen Kontrastmittel (Eisenoxid-Nanoteilchen) bestimmt, aber auch durch technische Realisierung der magnetischen Anregung.

Für das tiefergehende Verständnis dieser Zusammenhänge existieren zur Zeit keine geschlossenen Formeln, so dass eine Optimierung von Scannerhardware, Kontrastmitteln und Rekonstruktionsalgorithmen nicht ohne Experimente und Simulationen möglich ist.

Daher soll im Rahmen des vorliegenden Projektes ein erweiterbares Framework entwickelt werden, das die Untersuchung unterschiedlicher Kontrastmittelmodelle in der Wechselwirkung mit unterschiedlichen Scannerrealisierungen und Bildgeometrien gestattet.

Im ersten Schritt soll die Implementierung für ein stationäres Partikelmodell und idealisierte Magnetfelder getestet werden; für diesem Fall ist ein Vergleich mit theoretischen Daten möglich.

Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf dem Entwurf einer gut strukturierten und effizienten Infrastruktur zur Durchführung verschiedener Simulationen.