Was bedeuten eigentlich die Angaben H30s, H70h etc. bei CT-Bildern?
Sie bezeichnen den sogenannten reconstruction kernel oder Rekonstruktionskern, von manchen CT-Herstellern auch Filter oder Algorithmus genannt und ist einer des wichtigsten Parameter für die Bildqualität. Es besteht grob gesagt eine umgekehrt-proportionale Beziehung zwischen räumlicher Auflösung und Bildrauschen. Smooth kernels oder weiche Kerne erzeugen Bilder mit wenig Rauschen, dafür aber ist die räumliche Auflösung niedriger. Ein sharp kernel oder scharfer Kern (z.B. Siemens B50f) wird einem eine bessere Auflösung bieten, auf Kosten von vermehrtem Bildrauschen. Mittelweiche Kerne (z.B. Siemens B30f) sind geeignet für Weichteilfenster.
Unter einem “Faltungskern” (auch “Rekonstruktionskern”) wird eine Funktion verstanden, mit der die Werte einer Projektion durch Faltung verknüpft werden. Man spricht von einem „harten” oder “aufsteilenden” Faltungskern, wenn durch die Verknüpfung mit dem Projektionsbild kleine Details und Kanten betont werden. Man spricht von einem weichen Faltungskern, wenn durch die Faltung mit dem Projektionsbild kleine Details, auch Rauschen, verwischt werden.
head kernels: H10s-H80s
body kernels: B10s-B90s
U90s kernel
Kleinere Zahl heisst glatteres Bild. Besserer Detailkontrast, weniger Rauschen, schlechtere Kantendefinition
Grössere Zahl heisst schärferes Bild. Bessere räumliche Auflösung, mehr Rauschen, bessere Kantendefinition
Die Wahl des geeigneten Kernels im konkreten Fall hängt von der klinischen Anwendung ab. Einen smooth kernel wird man wählen für Untersuchungen des Gehirns oder die Beurteilung von Lebertumoren, um geringes Bildrauschen zu erreichen und den Detailkontrast zu verbessern.
Indikationen für einen sharp kernel wären die Beurteilung knöchener Strukturen, da man hierbei auf eine möglichst hohe räumliche Auflösung angewiesen ist. Der hohe intrinsische Kontrast solcher Strukturen erlaubt den Einsatz kleinerer Strahlendosen.
Der Faltungskern hat einen großen Einfluß auf das spätere Bild. Ein sehr „harter” Faltungskern bietet eine hohe Ortsauflösung, erzeugt aber auch ein starkes Rauschen im Graustufenbild. Ein „weicher” Kern wiederum bietet ein sehr rauscharmes Graustufenbild, senkt aber auch die Ortsauflösung, das heißt kleine Details werden verwischt und sind eventuell nicht mehr erkennbar. Der Anwender mußte also bisher vor Beginn der Rekonstruktion gut abwägen, welchen Kern er benutzen möchte. Ein falscher Kern kann im schlimmsten Fall eine Diagnose unmöglich machen und eine neue Rekonstruktion erfordern. Ist die Faltung ebenfalls auf der GPU implementiert, stellt eine interaktive Änderung des Faltungskerns jedenfalls kein Problem mehr dar.
Zusätzlich besteht in der CT ein Zusammenhang zwischen dem Bildrauschen und der Röntgendosis. Je höher die Dosis, um so geringer ist das Rauschen. Genauer gesagt, muß man die vierfache Röntgendosis applizieren, um das Rauschen zu halbieren. Daher bietet sich mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Möglichkeit zur Dosisreduktion, wenn sich das Bild problemlos mit unterschiedlichen Faltungskernen betrachten läßt, also zum Beispiel einmal mit hoher Auflösung und Rauschen, danach sehr geglättet.