Exakte Niedrigdosis-Bildrekonstruktion für Single- und Dual-Energy Mikro-CT

• Applicant: Professor Dr. Marc Kachelrieß
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2006 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 15602054

Der Einsatz statistischer Rekonstruktionsalgorithmen in der CT verspricht eine bessere Dosisnutzung (geringere Dosis bei gleicher Bildqualität) und erlaubt zudem die Modellierung komplexer Scangeometrien. Dazu zählt auch die Messung bewegter Objekte bei der a priori bestimmte Scanbereiche oder -Zeitpunkte von der Rekonstruktion ausgeschlossen werden. Es sollen die Fragen nach präklinischer und klinischer Anwendbarkeit statistischer CT-Bildrekonstruktionsalgorithmen sowie die Machbarkeit und Anwendbarkeit statistischer Algorithmen bei bewegten Objekten (Herz, Atmung) und bei Kontrastmitteldynamik beantwortet werden.Die Thematik ist insbesondere für die Kleintierbildgebung mit Mikro-CT von höchstem Interesse. Dort werden zum einen oft extreme Dosiswerte erreicht und zum anderen leidet die Bildqualität trotz aller technischen Fortschritte bisher immer noch unter der periodischen Bewegung der Atmungsorgane oder des Herzens. Unser Vorhaben, drei- und vierdimensionale statistische Rekonstruktionsalgorithmen für die Kleintierbildgebung zu entwickeln, zielt direkt auf die Verbesserung der Bildqualität und damit auch der Dosiseffizienz ab. Erfahrungen im Bereich der klinischen CT belegen das Potenzial statistischer Algorithmen, die Dosis um bis zu 50% zu reduzieren. Ähnliche Reduktionswerte sollen nun auch bei Mikro-CT erreicht werden. Die neuen Rekonstruktionsalgorithmen werden von unmittelbarem praktischen Nutzen für die Projektpartner sein, beispielsweise auf dem Gebiet der Gefäßbildgebung und der Perfusionsmessung. Die vorgesehene Implementierung auf einem cellbasierten Breitbandsystem soll höchste Rechengeschwindigkeiten ermöglichen und zusammen mit der direkten Anbindung an das Mikro-CT-System die praktische Anwendbarkeit garantieren.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 661: Multimodal Imaging in Pre-clinical Research
• Participating Person: Professor Dr. Willi A. Kalender