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Dissertation

Autor(en): Henning Meyer
Titel: softMip – Entwicklung eines neuen Projektionsverfahrens für die digitale Schnittbildgebung und Evaluation anhand von Ultra-Low-Dose-CT-Aufnahmen zur Harnwegskonkrementsuche
Gutachter: B. Hamm; D. Schnorr; S. Feuerbach
Erscheinungsdatum: 22.08.2006
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-10068240)
Fachgebiet(e): Medizin
Schlagwörter (ger): Computertomographie, Algorithmus, Projektion, Bildrauschen
Schlagwörter (eng): computed tomography, algorithm, projection, image noise
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité
Zitationshinweis: Meyer, Henning: softMip – Entwicklung eines neuen Projektionsverfahrens für die digitale Schnittbildgebung und Evaluation anhand von Ultra-Low-Dose-CT-Aufnahmen zur Harnwegskonkrementsuche; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité , publiziert am 22.08.2006, urn:nbn:de:kobv:11-10068240
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Abstract (ger):
Bisher sind in der Schnittbildgebung zwei Projektionsverfahren üblich: Die Average-Projektion, die das Bildrauschen gut unterdrückt, jedoch die Kantenschärfe verringert und die Maximum-Intensitäts-Projektion (MIP), deren Bilder sich durch eine gute Kantenschärfe auszeichnen, gleichzeitig aber ein höheres Bildrauschen aufweisen. Daher wurde in der vorliegenden Arbeit eine Synthese beider Verfahren, softMip, mit dem Ziel die jeweiligen Vorteile zu vereinen, entwickelt. In einer Phantom-Studie mit sieben verschiedenen CT-Geräten wurden das Bildrauschen und die Kantenschärfe der drei Projektionsverfahren (MIP, Average und softMip) ermittelt. Anschließend wurden die drei Verfahren in einer klinischen Studie bei der Suche nach Harnwegskonkrementen in 31 ULD-CT-Abdomenaufnahmen eingesetzt. Für jedes Projektionsverfahren wurden sowohl Anzahl, Größe und Lokalisation der Harnwegskonkremente als auch die subjektiven Kriterien Bildrauschen, Kontrast, Konturschärfe, Artefakte und Bildeindruck erhoben. softMip weist im Phantomversuch ein geringeres Bildrauschen als MIP auf (p<0,0005) und die Kantenschärfe höher ist als die der Averageprojektion (p<0,0005). In der klinischen Studie konnten keine signifikanten Unterschiede in der Gesamtbildqualität zwischen Average und softMip nachgewiesen werden. Die Sensitivität gegenüber Nierenkonkrementen in der softMip ist höher als die der MIP-Average-Kombination (0,81 vs. 0,60; p<0,0005). Die Spezifität in der softMip ist nur tendenziell geringer (0,74 vs. 0,95, p=0,13). Bezüglich Ureterkonkrementen konnten keine signifikanten Unterschiede in Sensitivität und Spezifität nachgewiesen werden. 67% aller Bilder der Befunddokumentation wurden aus softMip-Serien gewählt, 33% aus den übrigen Serien. softMip stellt ein vielversprechendes Projektionsverfahren für die digitale Schnittbildgebung insbesondere im ULD-Bereich dar.
Abstract (eng):
Two projection algorithms exist in the cross sectional imaging: Average projection, which features good suppression of image noise, however the edge sharpness diminishes. In maximum-intensity-projection (MIP), images show good edge sharpness, but also amplified image noise. We developed softMip, a synthesis of both algorithms which tries to unite the respective advantages. In a phantom trial on seven different CT-devices, image noise and edge sharpness of the three projection algorithms (MIP, Average and softMip) were aquired. Furthermore image quality of the transition from Average to MIP by means of softMip was compared to the image quality of alpha blending average projection and MIP. In a clinical trial we investigated softMip compared to MIP and average projection in ULDCT examinations of 31 patients with suspected calcifications in the urinary tract. For each projection algorithm amount, size and localization of the calcifications as well as the subjective criteria image noise, contrast, contour sharpness, artifacts and overall image impression were documented. softMip showed a less image noise than a MIP (p<0.0005) and higher edge sharpness than Average (p<0,0005). No significant differences in the overall image quality between Average and softMip could be shown. The sensitivity of the detection of kidney calcifications is higher in softMip than the sensitivity with MIP and average projection combined (0.81 vs. 0.60; p<0.0005). The specificity of the dection in softMip is only slightly lower than the specificity in MIP and average projection combined (0.74 vs. 0.95, p=0.13). Regarding ureteral calcification, no significant differences in sensitivity and specificity was observed. 67% of all documented images were selected from softMip. softMip can improve the detection of urinary calcifications in ultra low dose CT and therefore represents a promising projection algorithm for ultra low dose CT.
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Generiert am 31.10.2014, 08:35:10