TY - THES A1 - Görg, Fabian T1 - Steuerung für ein Thorax-Phantom zur Nachbildung der menschlichen Atembewegung N2 - The goal of this work was to develop the control system for a thorax phantom to emulate human respiratory motion. Therefore, the actuator components of the phantom consisted exclusively of shape memory wires. It should be possible to compare newly developed and existing gating systems in a breathing frequency range from 0,2 Hz to 1,2 Hz with the phantom. For this purpose, an artificial muscle was developed to simulate the respiratory support muscles in the back, which was investigated for its temperature-dependent contraction behavior using a temperature and angle measurement. This made it possible to determine the optimal operating point for controlling the artificial muscle. For the control of the repsiratory movement of the chest and abdomen, tests were performed on an existing gating system. It was shown that the thorax phantom can successfully reproduce respiratory motions in the lower respiratory frequency range. At higher respiratory frequencies, the quality of the respiratory signal decreased significantly in the performed tests, depending on the gating system. A final test performed with an existing gating system on a computer tomograph was successful. N2 - Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung der Steuerung für ein Thorax-Phantom zur Nachbildung der menschlichen Atembewegung. Die Aktorikkomponenten des Phantoms bestanden dabei ausschließlich aus Formgedächtnisdrähten. Mit dem Phantom sollte es möglich sein, neu entwickelte und bestehende Gating-Systeme in einem Atemfrequenzbereich von 0,2 Hz bis 1,2 Hz miteinander zu vergleichen. Hierfür wurde zur Nachbildung der Atemhilfsmuskulatur im Rücken ein künstlicher Muskel entwickelt, der mit einer Temperatur- und Winkelmessung auf sein temperaturabhängiges Kontraktionsverhalten untersucht wurde. Dadurch konnte der optimale Arbeitspunkt für die Steuerung des künstlichen Muskels ermittelt werden. Für die Steuerung der Atembewegung von Brust und Bauch wurden Tests an einem bestehenden Gating-System durchgeführt. Es zeigte sich, dass das Thorax-Phantom die Atem-bewegungen im unteren Atemfrequenzbereich erfolgreich nachbilden kann. Bei höheren Atemfrequenzen nahm die Qualität des Atemsignals bei den durchgeführten Tests, abhängig vom Gating-System, deutlich ab. Ein abschließender Test durchgeführt mit einem bestehenden Gating-System an einem Computertomographen war erfolgreich. KW - Thorax KW - Thorax-Phantom KW - Thorax KW - Phantom KW - Steuerung KW - Respiration Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:92-opus4-8078 ER -