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DOI: 10.1055/s-2004-827989
Verlustfreie Dosisreduktion durch intelligente Rauschunterdrückung in der diagnostischen Anwendung von Röntgenstrahlung
Ziel: Das Verhältnis von nutzbarer Bildinformation und verwendeter Strahlendosis sollte für die medizinische Röntgenbildgebung verbessert werden. Dabei soll das Verfahren für Anwendungen sowohl im projektionsradiographischen wie im fluroskopischen und im computertomographischen Bereich ohne wesentliche Veränderungen der Hardware einsetzbar sein. Material und Methode: Das Verfahren beruht darauf, dass eine zusätzliche Informationsebene in der radiologischen Bildgebung für einige Verfahren (CT/Fluroskopie) bereits zur Verfügung steht und für die Projektionsradiographie einfach zugänglich gemacht werden kann. Diese Information ist die Korrelation von Strukturen in zwei fast identischen Bildarrays. Rauschen ist dagegen unkorreliert. Verwendet man eine Korrelationsanalyse im Waveletraum, so lassen sich Gewichtungsfunktionen für die einzelnen Waveletkoeffizienten berechnen, welche die zum Rauschen gehörenden Koeffizienten unterdrücken. Ergebnisse: Ein auf dieser Idee basierender Algorithmus wurde entwickelt und für verschiedene Untersuchungsmethoden optimiert. Das Signal-Rausch-Verhältnis lässt sich erheblich erhöhen, ohne dass die Strukturwiedergabe beeinträchtigt wird, sofern das Signal-Rauschverhältnis (SNR) in beiden zu vergleichenden Bildarrays für eine Struktur größer als 1 ist. Im Vergleich zur rein visuellen Auswertung bedeutet dies eine Verringerung des erforderlichen SNR je Bild um einen Faktor 3. Schlussfolgerungen: Je nach Untersuchungsart lässt sich mit dem vorgestellten Verfahren die Strahlendosis zwischen 50% und 90% bei mindestens gleicher Strukturerkennbarkeit reduzieren.
Key words
Dosisreduktion - verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis - Bildverarbeitung - Korrelation - Wavelet