Technische Grundlagen, Scan- und Rekonstruktions­parameter der Computertomografie

Zusammenfassung

Die Röntgen-Computertomografie ist ein Schnittbildverfahren, mit dem die räumliche Verteilung von Röntgen-Schwächungskoeffizienten ermittelt und in Hounsfield-Einheiten umskaliert wird. Hierfür bewegt sich eine Röntgenröhre als externe Strahlenquelle auf einer Kreisbahn um den Patienten. Für die Bildrekonstruktion wird traditionell die gefilterte Rückprojektion benutzt. Iterative Verfahren erlangen gegenwärtig zunehmende Bedeutung mit dem Ziel, ein gewisses Kontrast-Rausch-Verhältnis mit niedrigerer Dosis zu erlangen. Eine schnelle Datenaufnahme wird durch Spiral-CT (gleichzeitiger Umlauf der Röhre um den Patienten und Vorschub der Patientenliege) und/oder Mehrschicht-CT (Einsatz mehrerer parallel angeordneter Detektorringsegmente) erreicht. Verbesserungen in der Unterscheidbarkeit von Materialien (Knochen vs. Kontrastmittel, Plaquezusammensetzung usw.), aber auch die Reduktion von Artefakten, z. B. durch metallische Implantate, werden gegenwärtig durch die Kombination von Messungen bei verschiedenen Röntgenspektren angestrebt. Weitere klinisch relevante Information wird durch die meist i. v.-Gabe von Kontrastmittel erlangt, durch das in gewissen Geweben und in den Blutgefäßen der Schwächungskoeffizient erhöht wird. Häufige Bildartefakte werden dargestellt. Die Computertomografie ist eines der dosisintensivsten Verfahren der radiologischen Diagnostik. Parameter zur Dosisbeschreibung und Qualitätskontrolle sowie verschiedene technische Maßnahmen zur Dosisoptimierung werden beschrieben.

Abstract

The x-ray computed tomography is a cross-sectional imaging technique for determination of x-ray attenuation coeficients and their rescaling to Hounsfield units. For that, a x-ray tube serving as external radiation source moves around the patient on a circular trajectory. Traditionally, for image reconstruction the filtered backprojection is used. Nowadays, iterative algorithms become more important for achieving a given contrast to noise ratio with less dose. Fast data acquisition can be achieved by means of spiral CT (simultaneous revolution of the tube around the patient and patient table movement) and/or multislice CT (use of multiple parallel detector ring segments). The combination of measurements with different x-ray spectra seems to allow for improved differentiation of different materials (bone vs. contrast agent, composition of plaques etc.) as well as for artefact reduction (metal artefacts e. g.). Additional clinical valuable information can be gained by application of contrast agent, which increases the mean attenuation coefficient in certain tissues and in the blood vessels. Common image artefacts are shown. Computed tomography is one of the most dose intense radiological imaging methods. Parameters for the description of the dose and for quality control as well as some technical methods for dose optimization are described.

Schlüsselwörter

Radiologie - Computertomografie - Technik

Key words

radiology - computed tomography - technique

• Literatur

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