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Zielsetzung

Medizinische Bildgebungsverfahren sollen eine zuverlässige Diagnose ermöglichen. Bildgebungsverfahren, die auf der Anwendung ionisierender Strahlung basieren, führen zu einer Strahlendosis für den Patienten und einem damit verbundenen (geringen) Gesundheitsrisiko. Derzeit resultiert der größte Beitrag zur zivilisatorisch bedingten Strahlenbelastung in Deutschland aus medizinischer Diagnostik mit der Röntgen-Tomographie (CT).

Entwickler und Anwender bildgebender Verfahren wie CT oder anderer Techniken wie SPECT (Einzelphotonen-Emissionstomographie) und PET (Positronen-Emissionstomographie) versuchen daher, das Verhältnis von Bildqualität und resultierender Dosis für die Patienten zu optimieren. Dabei ist eine Verringerung der Dosis nur so lange sinnvoll, wie die Qualität der Bilder hinreicht, um die diagnostisch notwendigen Informationen zu erhalten. Beide Größen, Dosis und Bildqualität, sind Objekte aktueller Forschung.

Neue tomographische Rekonstruktionsverfahren ermöglichen eine Verringerung der Dosis bei gleichbleibender Bildqualität oder – alternativ – eine Verbesserung der Bildqualität bei gegebener Dosis. Allerdings sind die neuen Rekonstruktionsverfahren nichtlinear. Bisher verwendete Kenngrößen basieren aber auf der Annahme eines linearen, verschiebungsinvarianten Systems, was für die neuen Verfahren nicht mehr zutrifft. Dies macht die Entwicklung neuer Methoden zur Quantifizierung der Bildqualität erforderlich. Objektive Maße für die Bildqualität sollen quantitative Vergleiche verschiedener bildgebender Systeme bzw. verschiedener Aufnahmeparameter beim gleichen System ermöglichen. Damit kann das für die jeweilige diagnostische Aufgabe schonendste Verfahren für den Patienten ausgewählt werden.

Aufgrund der oben angegebenen Sachlage soll zunächst die Bildqualität von CT-Aufnahmen untersucht werden. Die zu entwickelnden Verfahren sollen so allgemein gefasst werden, dass eine Übertragung auf andere Bildgebungsmodalitäten möglich ist.