Rofo 2022; 194(S 01): S5
DOI: 10.1055/s-0042-1749766
Abstract
Vortrag (Wissenschaft)
Bildverarbeitung/ IT/ Software

Photon Counting Computertomographie der Knochenmikrostruktur: Steigerung der effektiven Ortsauflösung im Vergleich zur konventionellen CT

Authors

  • F Thomsen

    1   Universidad Nacional del Sur, Dpto. de Ingeniería Eléctrica y de Compu, Bahía Blanca

  • S Horstmeier

    2   Universitätsinstitut für Radiologie, Neuroradiologie und Nuklearmedizin, Ruhr-Universität Bochum, Johannes Wesling Klinikum Minden, Minden

  • J Niehoff

    3   Universitätsinstitut für Radiologie, Neuroradiologie und Nuklearmedizin, Ruhr-Universität Bochum, Johannes Wesling Klinikum, Minden

  • J Borggrefe

    2   Universitätsinstitut für Radiologie, Neuroradiologie und Nuklearmedizin, Ruhr-Universität Bochum, Johannes Wesling Klinikum Minden, Minden
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Zielsetzung Diese Arbeit untersucht, ob die Ortsauflösung des klinischen Photoncounting CT mit Quantum Technologie (PCCT) als Ground-truth Bildgebung der Knochenmikrostruktur dienen kann. Die in-situ Knochenauflösung wird mit einem Dual Energy CT und einem konventionellen klinischen Scanner verglichen. Darüber hinaus dienen XtremeCT Daten als Referenz.

Material und Methoden Fünf in Plexiglas eingebettete Wirbelkörper wurden jeweils mit 3 Wiederholungen an 4 Scannern mit Filtered Back-Projection untersucht (Naeotom Alpha (PCCT), Somatom 40 (S40), Somatom Force (SF), jeweils Siemens Healthineers und Xtreme CT I (XCT), Scanco). Parameter waren 120kVp; 1500 mAs (PCCT, SF) und 800 mAs (S40); Inkrement: 0.082 (XCT), 0.1 mm (PCCT) und 0.3mm (S40, SF); planare Auflösung: 0.082 (PCCT, XCT) und 0.164 mm (S40, SF) und Kerneln Br68 und Br76 (PCCT), Br64 (SF) und B65s und B75h (S40). Alle Bilddaten wurden segmentiert, kalibriert und mit isotroper Auflösung von 0.164 mm registriert. Die in-situ Modulations-Übertragungsfunktion wurde mittels inverser Wiener Faltung aus den klinischen und den XtremeCT Daten ermittelt und durch transversale (tr.lp/cm) und axiale Linienpaare/cm (ax.lp/cm) ausgewertet (10% MTF).

Ergebnisse Die Ortsauflösung des S40 unterscheidet sich nur geringfügig zwischen den Kerneln B65s und B75h mit 21,5 vs. 23,5 tr.lp/cm und 25,8 vs. 24,6 ax.lp/cm. SF (Br64) erreicht 25,8 tr.lp/cm und 32,8 ax.lp/cm und PCCT 29,3 (Br68) vs. 48,1 tr.lp/cm (Br76) und 49,2 vs. 48,1 ax.lp/cm. Die Quotienten von nominaler vs. effektiver Auflösung sind 19,73 und 16,74 (S40), 10,32 (SF), 5,36 und 2,04 (PCCT).

Schlußfolgerungen Mit dem PCCT sind wir erstmals in der Lage, Mikrostruktur im klinischen Setting mit einer isotropen Auflösung von 200x200x200µm³ abzubilden. Die Volumenauflösung liegt damit lediglich um Faktor 2,7 niedriger, als beim XCT (142x142x142µm³) und 5 bis 8 mal über konventionellem CT (SF-Br64 bzw. S40-B75h). Es ist daher zu vermuten, dass Mikrostrukturparameter im PCCT mit ähnlicher Genauigkeit bestimmbar sind wie im XCT.



Publication History

Article published online:
29 August 2022

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