Vergleich der Emissionscomputertomographie (ECT) : Gefilterte Rückprojektion versus dreidimensional iterativen Algorithmus

Abstract

Einleitung: Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um den Vergleich zweier Computerprogramme zur Rekonstruktion vonSPECT-Aufnahmen. Bei dem einen Programm handelt es sich um ICON der Firma Siemens, ein gefiltertes Rückprojektionsprogramm.Das andere Programm basiert auf einem 3D-iterativen Rekonstruktionsmechanismus (IREK) nach einem von Prof. Bauer abgewandeltenART-Algorithmus. Dieser berücksichtigt die Abbildungseigenschaften eines Kollimators, in dem man nicht von einer Geraden sondern voneinem Abbildungskegel als Herkunftsort der [gamma]-Quanten ausgehen muß. Dies bedeutet weiter, daß man nicht mehr von voneinanderunabhängigen Schichten bei der Rekonstruktion sprechen kann. Man muß davon ausgehen, daß [gamma]-Quanten aus mehrerenSchichten, die Zahl ist vom Kollimator abhängig, die Projektion beeinflussen Methode: Nach der Festlegung der Variablen in dem iterativen Verfahren durch Phantomuntersuchungen, erfolgte die Auswertung derklinischen Daten. Hierfür wurden die in der klinischen Routine berechneten Knochen-SPECT`s auch nach dem iterativen Verfahrenberechnet. Um eine Aussage über die Auflösung zu bekommen, wurde die Schädelkalottendicke und die thorakale und lumbaleWirbelkörperbreite und -tiefe je Verfahren durch die Pixelbreite bei halbmaximaler Höhe der counts in insgesamt 180 Fällen bestimmt.Zusätzlich erfolgte eine Ermittlung der Steigung der counts pro Voxel mit Hilfe der Linienprofile 143 mal. Zuletzt wird mit Hilfe desaverage-ratio-Programmes eine Aussage zum Kontrast durch 118 Quotientenpaare hergeleitet. Ergebnis: Bei dem IREK-Programm ist die Auflösung im Knochen-SPECT deutlich höher als im ICON-Programm. Die Auflösung kann um den Faktor 5 für das Volumenelement gesteigert werden. Auch der Kontrast ist bei IREK berechneten SPECT´s besser. Zusammenfassung: Insgesamt erhält man mit dem 3D-iterativen Algorithmus bei den Knochen-SPECT eine deutliche Steigerung derAuflösung und des Kontrastes. Die Zeiten für die Auswertung haben sich inzwischen auf Grund der besseren Rechnerleistung von knapp 90Minuten auf wenige Minuten verkürzt. Für weitere Untersuchungen wäre eine Erweiterung des Programms für Multi-SPECT wünschenswert.Ebenso sind eine Scatterkorrektur und ein Glättungsfilter als weitere Maßnahmen zu überlegen.