Tierärztliche Hochschule Hannover Entwicklung von Methoden zur ...

2.4.2.2.2 Metallartefakte
LITERATURÜBERSICHT
Strukturen mit hoher Röntgendichte wie Metalle können im rekonstruierten CT-Bild zu
verschiedenen Artefakten führen wie z. B. Strahlaufhärtungsartefakten, Cupping und
Partialvolumeneffekten (Kap. 2.4.2.2.3). Ein Problem bei metallenen Implantaten ist, dass im
Metallschatten lokal ein niedrigeres SNR entsteht. Dieses niedrigere SNR kann zu
Schwierigkeiten bei der Beurteilung von Strukturen führen, die sich im Metallschatten
befinden (KACHELRIESS 1998). Strahlaufhärtungsartefakte treten bei Metallen häufig in
Form von Strichartefakten auf. Es wurden mehrere Verfahren entwickelt, womit
Metallartefakte verringert werden können, wobei MAR (Metal-Artefact-Reduction) am
weitesten verbreitet ist (FELSENBERG et al. 1988; KLOTZ et al. 1990; WATZKE u.
KALENDER 2004). Bei MAR werden die gemessenen Schwächungswerte im Metallschatten
bei der Korrektur des Bildes als unbrauchbar angesehen und deshalb ignoriert. Dies wird als
Lochprojektion bezeichnet. Ein anderer Ansatz, bei dem die gemessenen Schwächungswerte
im Metallschatten mit in das korrigierte Bild einfließen, wurde ebenfalls beschrieben (ZHAO
et al. 2000; ZHAO et al. 2002). Allgemein lassen sich Metallartefakte auch mit den für
Strahlaufhärtungs-, Partialvolumen- und Cuppingartefakte beschriebenen Methoden re-
duzieren.
2.4.2.2.3 Partialvolumenartefakte
In Bereichen, wo dichte Materialien wie Metall oder Knochen und Materialien von geringer
Dichte wie Weichteilgewebe aneinander grenzen, kann es zu Partialvolumenartefakten
(Partialvolumeneffekten) kommen. Wenn diese Grenzfläche innerhalb eines Voxels liegt,
werden die Schwächungswerte beider Materialien vorher im Detektorelement gemittelt.
Allerdings ist das Ergebnis dieser Mittelung von der Strahlenrichtung abhängig und nicht mit
dem Mittelwert der Schwächungskoeffizienten beider Materialien übereinstimmend. Somit
kann es zu Messwertdiskrepanzen kommen, die bei der Bildrekonstruktion verschiedene
Artefakte zur Folge haben können. Artefakte können z. B. in Form von weichteilartigen
Pseudostrukturen an Übergängen von Knochen zu Fett auftreten (SOUZA et al. 2005) oder
als dunkle und helle Streifen erscheinen. Bei Partialvolumenartefakten in der Transversalebene
spricht man meistens von Abtastartefakten. Problematisch bei Partialvolumenbzw.
Abtastartefakten ist die Schwierigkeit, zwei Materialien zuverlässig voneinander ab-
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