4, 5.1 - Röntgendurchleuchtung, Röntgen-Computertomographie

Welcher Energiebereich kommt bei der Mammographie zum Einsatz?

ca. 25 - 35 keV

Was ist die Besonderheit der Mammographie unter den „klassischen“ Röntgenuntersuchungen?

• Geringere Dosis→ weiche Körperteile

• Mindestens zwei Aufnahmen pro Brust

• Brustkompression: Brust zwischen Objekttisch und einer Plexiglasplatte komprimiert um Strahlendosis gering zu halten und untersuchende Region bestmöglich abzubilden

Wie unterscheidet sich die Tomosynthese von einer Computertomographie?

• Funktionsweise:

  • Tomosynthese: Röntgenröhre bewegt in einem Bogen und nimmt begrenzte Anzahl von 2D-Projektionen auf → Schichtweise Darstellung/Rekonstruktion,

  • CT: Röntgenrohr rotiert 360°-Grad um Patient → hohe 3D-Auflösung, exakte Lokalisation in allen Raumrichtungen

• Bildqualität:

  • Tomosynthese: gute Kontrastauflösung in Schichten, reduziert Überlagerungsartefakte, Bildgebung in z-Richtung begrenzt

  • CT: Höhere 3D Auflösung und exakte Lokalisation in allen Raumrichtungen

• Anwendungsbereich:

  • Tomosynthese: Mammadiagnostik

  • CT: Ganzkörper und Organbereiche

Würden Sie eine „klassische“ Mammographie oder eine Tomosynthese bevorzugen?

• Digitale Brusttomosynthese (DBT) bevorzugt

  • erhöht Detektionsraten von Karzinomen

  • Reduziert falsch-positive Quoten (im Gegensatz zur “klassischen” 2D Brustmammographie)

• Sehr junge Patienten: mehr Gefahr gegen höhere Strahlendosis → typische Mammographie besser

Wie groß ist die zusätzliche Strahlenbelastung durch eine Tomosynthese – und warum?

• konventionale Mammographie: ca. 0,3 - 0,6 mSv/Untersuchung

• DBT: ca. 0,5 - 1,0 mSv/Untersuchung → mehrere Projektionen aus unterschiedlichen Projektionen

Beschrifte Sinogramm-Achsen

1. Winkel [°]

2. Detektor Pixel #

Wenn Sie ein tomographisches Bild lediglich mittels Rückprojektion (ohne Filterung) rekonstruieren, stellen Sie fest, dass …

das Bild stark verschwommen ist 

• Bei Rückprojektion ohne Filterung werden die gemessene Projektionsdaten rückprojiziert und aufsummiert

• Grauwerte sind nicht invertiert

• Bild hat keine gleichmäßige Graufläche, sondern ein unscharfes, strukturiertes Bild

Was ist der Sinn und Zweck der „Filterung“ vor der Rückprojektion? Wie/warum funktioniert dies?

Der Filter korrigiert die Unschärfe, d.h. die Übertonung der tiefen Frequenzen und verstärkt die hohen Frequenzen (Kanten, Details), bevor man rückprojiziert. Gleicht das Frequenzverhalten der Rückprojektion aus, sodass man nach der Rückprojektion wieder ein scharfes Bild entsteht.

• Fourier-Slice-Theorem:

  • 1D-Fouriertransformation einer Projektion einem Schnitt durch die 2D-Fouriertransformierte des Objekts

  • Alle Frequenzen im Frequenzraum müssen gleich stark gewichten

  • Rückprojektion: mit Korrekturfilter (Ram-Lak-Filter, Shepp-Logan, Hamming) multipliziert → Abschwächung tiefen Frequenzen

  • gefilterte Projektion rückprojiziert als scharfes und korrektes Bild