Verbesserung der Bildqualität in der MSCT des Beckens durch ein rohdaten-basiertes mehrdimensionales Filter

Zusammenfassung

Ziel: Prüfung des klinischen Werts eines rohdaten-basierten mehrdimensionalen adaptiven Filters (MAF) am Beispiel des Einflusses auf das Bildrauschen und die Bildqualität bei MSCT-Untersuchungen des Beckens. Methode: 50 Patienten mit Rektum- und Blasenkarzinomen wurden mit dem MSCT und einem hochauflösenden Scanprotokoll untersucht. Die Rekonstruktionen erfolgten mit einer dedizierten Rekonstruktionssoftware und Standardalgorithmus sowohl ohne als auch mit zugeschaltetem MAF unter Einsatz von 4 verschiedenen Modifikationsfraktionen von 5 % bis 20 %. Das Rauschniveau wurde in sechs anatomischen Strukturen gemessen. Bildqualität und Bildrauschen wurden anhand einer 5-Punkte-Skala bewertet. Ergebnisse: Mit Modifikationsfraktionen von 15 % (15 % MAF) und 20 % (20 % MAF) wurde für alle Messpunkte im Vergleich zu niedrigeren Filterstärken ein signifikanter (p < 0,05) Abfall des mittleren Bildpunktrauschens beobachtet. Die Gesamtbildqualität wurde in den Rekonstruktionen mit 15 % MAF und 20 % MAF signifikant (p < 0,05) besser bewertet als mit den anderen Modifikationsfraktionen. Mit 20 % MAF konnte gegenüber 15 % MAF keine weitere Verbesserung der Bildqualität erzielt werden (p > 0,05). Das Rauschniveau wurde bei 15 % MAF im Mittel um 33 % gesenkt. Insbesondere die Beurteilbarkeit der Rektumwand und der perirektalen Lymphknoten wurde dadurch verbessert. Schlussfolgerungen: MAF verbessert die Bildqualität durch Senkung des Rauschniveaus und durch die Beseitigung von Rauschstrukturen. Daraus ergeben sich neue Ansätze zur Reduktion der Strahlenexposition in der CT.

Abstract

Purpose: To evaluate the potential of raw data-based multidimensional adaptive filtering (MAF) by determining its effects on image noise and image quality in multi-slice spiral CT (MSCT) of the pelvis. Materials and Methods: Fifty patients with rectal and bladder cancer were examined with MSCT using a high-resolution protocol. Reconstructions were performed with dedicated reconstruction software and a standard algorithm, both without and with MAF, with four different modification fractions selected from 5 % to 20 %. The noise was measured at six anatomic sites of the pelvis. Image quality and image noise were rated on a 5-point-scale. Results: Modification fractions of 15 % (15 % MAF) and 20 % (20 % MAF) significantly reduced the noise level at all measurement points in comparison with lower modification fractions (p < 0.05). Overall quality of the reconstructed images was rated better with 15 % MAF and 20 % MAF than with other modification fractions (p < 0.05). No further improvement of the image quality was observed by changing from 15 % MAF to 20 % MAF (p > 0.05). 15 % MAF achieved a mean noise reduction of 33 %. All examinations showed an improved visualization of the rectal wall and perirectal lymph nodes. Conclusions: MAF improves the image quality by reducing the noise level and by removing noise structures. This technique offers new perspectives to radiation dose reduction in CT.

Key words

Computed tomography, multidetector row - computed tomography, radiation exposure - images, quality - computed tomography, artifact

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