1 Grundlagen der Bildanalyse: - CT-Dichtewerte
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CT-Dichtewerte Grundlagen der Bildanalyse: Kalender, Computertomographie, 2000 • Zusammenhang HU und Dichte – HU und Dichte korrelieren - CT-Dichtewerte • HU = (µObjekt - µWasser) * 1000 / µWasser • µ ist bei höheren Energien hauptsächlich abhängig von der Dichte - Morphometrie - Artefakte MSCT-Kurs Hannover CT-Dichtewerte: Quelle: K. Kirchhof et al. Sind mit der MSCT Dichtemessungen auch bei geringer Schichtdicke und niedrigem Röhrenstrom verlässlich? RöFo 180 (2008) 42 - 47 CT-Dichtewerte: verlässlich? • Auch in der MSCT mit geringer Schichtdicke und niedrigem Röhrenstrom • HU = 4,3 • Lungenembolien – 33 HU akut – 87 HU chronisch • Achtung: Dichte kann sich mit kV ändern! Gemischter Thrombus niedriger Erythrozytengehalt Gemischter Thrombus hoher Erythrozytengehalt Roter Thrombus MSCT-Kurs Hannover Quelle: K. Kirchhof et al. Sind mit der MSCT Dichtemessungen auch bei geringer Schichtdicke und niedrigem Röhrenstrom verlässlich? RöFo 180 (2008) 42 - 47 MSCT-Kurs Hannover CT-Dichtewerte: Zebra-Artefakte Morphometrie: Vermessung – Curved MPR •Bestimmung der Gefäßmittelachse •Reformatierung entlang dieser Linie •Gefäß wird gestreckt • Ursachen – inhomogenes Rauschen im rekonstruierten Bild – Fan-Beam-Rekonstruktion • Abhilfe: – Parallele Rückprojektion – Cone-Beam Algorithmen MSCT-Kurs Hannover ImPACT http://www.impactscan.org MSCT-Kurs Hannover 1 Morphometrie: Structured Reporting Artefakte I • Ausfälle der Elektronik • Bewegung • Strahlaufhärtung – Streifen- und Ringartefakte – Keine lokale Unschärfe sondern Störung des gesamten Bildes – Abhilfe: Kurze Scan-Zeit, spezielle Software-Korrekturen – Dunkle Zonen oder Streifen zwischen knöchernen Strukturen – Mittlere Energie des Spektrum steigt an, dadurch entstehen dunkle hypodense Zonen • Teilvolumenartefakte • Metallimplantate („Streak“-Artefakte) – Entstehen wenn Strukturen mit hohem Kontrast nur teilweise in die Schicht hineinragen – Zahnfüllung, Prothesen, Elektroden – Abhilfe: Gantry-Kippung und spezielle Software-Korrekturen MSCT-Kurs Hannover MSCT-Kurs Hannover Artefakte II • • Artefakte: Verstärkung Messfeldüberschreitung Photon Starvation – Teile der Projektionen können sehr verrauscht sein, da nicht genügend Photonen durchkommen – Bei der Rekonstruktion wird das Rauschen verstärkt und führt zu „Streak“-Artefakten – Abhilfe: mA-Modulation und/oder adaptive Filterung • Unterabtastung oder „Undersampling“ • Detektor Empfindlichkeit – Feine Linien (Aliasing) – Abhilfe: ¼ Detektor Versetzung, „Flying focal spot“ – Ringartefakte – Abhilfe: Neu-Kalibrierung des Detektorverstärkung • Mechanische Instabilität – Detektor-Gain • Abhilfe – Rotorflattern • • Ursache Cone-Beam Rekonstruktion – Neukalibrierung der Detektoren MSCT-Kurs Hannover ImPACT, http://www.impactscan.org Kalender, Computertomographie, 2000 MSCT-Kurs Hannover Artefakte: Strahlaufhärtung Artefakte: Metall Verschiebung des Spektrums der Strahlung ImPACT, http://www.impactscan.org Kalender, Computertomographie, 2000 MSCT-Kurs Hannover Dunkle Streifen Metallartefakt (Implantate, Zähne) Kalender, Computertomographie, 2000 MSCT-Kurs Hannover 2 Artefakte: Metall „Streak“-Artefakte Kalender, Computertomographie, 2000 • Abhilfe ImPACT http://www.impactscan.org • Ursachen – Gantry-Kippung – Spezielle Softwarekorrekturen • Abhilfe – Verrauschte Projektionen – Adaptive Filterung (MAF) – Werden bei Rekonstruktion noch verstärkt MSCT-Kurs Hannover MSCT-Kurs Hannover Beispiel: Arme angelegt „Windmühlen“-Artefakte • Winkel α: Projektionswinkel zwischen aufeinander folgenden Detektorreihen • nimmt mit Pitch zu/ab • Grund: mehrere Detektorreihen schneiden die Projektionsebene Abhilfe: • Pitch verringern Quelle: J.F. Barrett, N. Keats Artifacts in CT: Recognition and Avoidance Radiographics 24 (2004) 1679 - 1691 Quelle: J.F. Barrett, N. Keats Artifacts in CT: Recognition and Avoidance Radiographics 24 (2004) 1679 - 1691 MSCT-Kurs Hannover MSCT-Kurs Hannover Bleiabdeckung Cone-Beam Rekonstruktion Achtung: Bleiabdeckung erst nach dem Topogramm/Scout auflegen! Bei Online-adaptiver Modulation sind Bleiabdeckungen kontraproduktiv! • Ursachen – Objekte außerhalb der Achse – Werden von verschiedenen Detektorreihen „gesehen“ – Effekt umso größer • je größer der Winkel und • je kleiner die Schichtdicke Quelle: C. Coursey et al. Pediatric Chest MDCT Using Tube Current Modulation AJR 190 (2008), W54 – W61 MSCT-Kurs Hannover ImPACT http://www.impactscan.org MSCT-Kurs Hannover 3 Cone-Beam Artefakte Klinische Relevanz Cone-Beam Rekonstruktion ImPACT http://www.impactscan.org • MIP – Gleichmäßiges Bild A C B D ImPACT http://www.impactscan.org MSCT-Kurs Hannover MSCT-Kurs Hannover Noise-Index, Dosis, Bildqualität Quelle: Kalpana, M. Kanal et al. Noise Index and Reconstruction Slice Thickness On Patient Radiation Dose in 64-MDCT AJR 189 (2007), 219 - 225 0,625 mm Gleiche Dosis SD 0,625 mm statt 5 mm: Rauschindex mehr als verdoppelt! 5,0 mm MSCT-Kurs Hannover 4