Ja, willkommen zurück zu Medizintechnik 2. Und in dem Video heute wollen wir uns die

Computertomographie noch ein bisschen genauer anschauen und noch ein paar weitere praktische

Details uns angucken. Computertomographie dritter Teil und in dem Video heute wollen wir uns ansehen,

wie sieht es eigentlich mit der Ortsauflösung aus in solchen Bildern, wie misst man die, was

ist überhaupt Ortsauflösung in dem Bild. Dann wollen wir uns ansehen, Rauschen, wo kommen die

Rauschquellen her und wie verhält es sich mit dem Rauschen im Bild und am Ende wollen wir uns auch

ein paar typische Artefakte angucken, so dass ihr die dann auch in dem Bild wiedererkennen könnt und

auch quasi damit wisst, woher die Quelle dieses Artefaktes kommt. Also soweit haben wir uns die

Bildrekonstruktion angeguckt und uns überlegt, wie das Bild überhaupt zustande kommt und

tatsächlich gibt es aber auch so ein paar praktische Dinge, die wir im Hinterkopf haben müssen,

wie zum Beispiel Ortsauflösung, Rauschen und die Artefakte und das werden wir uns jetzt in den

nächsten paar Minuten mal ein bisschen genauer angucken. Nun, die Ortsauflösung ist im Wesentlichen

ein Maß dafür, wie gut kleine Strukturen dargestellt werden können. Das ist natürlich

wichtig für Gefäße, Kalkifikationen, also kleine Kalkeinschlüsse, dass die gesehen werden können,

weil die für die Diagnostik wichtig ist. Das heißt, da braucht man eine hohe Ortsauflösung.

Und insbesondere interessiert uns die Auflösung in der xy-Ebene, also in der Schicht-Ebene hier.

In der z-Richtung ist sie im Wesentlichen dadurch dann bestimmt, wie viele Schichten ich aufnehme

und so weiter. Deswegen schauen wir uns jetzt erstmal nur xy an. Die Auflösung hängt bei CT

an einigen wesentlichen Faktoren und zwar der Fokussgröße sf, die quasi die Verschmierung

im Bild bestimmt. Dann natürlich an der Scan-Geometrie, die Distanz vom ISO-Zentrum bis zum Fokus rf sowie

die Distanz vom ISO-Zentrum bis zum Detektor-Zentrum rd. Dann die Abstände zwischen den Detektorelementen,

also wie groß sind die Detektorelemente, die wir als Delta S oder Aperture SD dann bezeichnen. Und

natürlich auch noch die Bewegung, die quasi während der Akquisition stattfindet. Das kann

nochmal eine zusätzliche Verschmierung bedeuten und dann kann auch noch der Rekonstruktionsalgorithmus,

je nachdem, wieder eingestellt ist. Ihr erinnert euch daran, wir haben da zum Teil hohe Frequenzen,

etwas gedämpft. Das kann natürlich auch einen Einfluss auf die Bildqualität haben, dass die

Bilder etwas unschärfer werden. Das heißt auch unser Rekonstruktionsalgorithmus kann

einen gewissen Einfluss haben. Wenn wir die Sachen uns jetzt noch im Detail ansehen können, dann

sehen wir sehr gut, dass die Ortsauflösung zum Beispiel mit Fokussgröße und die Größe vom

Detektorelement beide wesentlich sind, um quasi festzustellen, wie stark die Verschmierung im Bild

ist. Um die Verschmierung durch den Fokus auszudrücken, müssen wir quasi ausrechnen,

wie groß die Fokussgröße in der Rekonstruktionsebene ist. Und dafür müssen wir eben zurückrechnen

können, wie stark die Vergrößerung von dieser Verschmierung an dem Pixel selber ist. Das können

wir dann als BF ausrechnen. Das ist im Wesentlichen eine zentrische Streckung. Dasselbe gilt natürlich

auch für die Pixelgröße. Unser SD wollen wir zurückprojektieren in die eigentliche

Rekonstruktionsebene. Dafür können wir auch eine zentrische Streckung ausrechnen und erhalten

dann BD. Ihr seht es hier ganz gut aufgezeichnet. Das Gleiche können wir dann auch entsprechenden

Formeln ausdrücken, dass unser BF quasi über die zentrische Streckung ausgerechnet werden

kann als RD geteilt durch RF plus RD mal SF. Und unser BD ergibt sich dann aus RF geteilt

durch RF plus RD mal SD. Und natürlich, wenn wir eine kontinuierliche Rotation haben und

dadurch dauernd aufnehmen, kann es dann zu weiteren Verschmierungen kommen. Oder auch

die Bewegung des Patienten könnte potenziell in Verschmierungen resultieren. Und daher

kann man dann die gesamte Verschmierung, die während der Akquisition auftritt, eben ausrechnen

als BF Quadrat plus BD Quadrat plus BM Quadrat, also die Verschmierung durch die Bewegung

der Gantry, und daraus die Quadratwurzel ziehen. Und damit erhalten wir diese gesamte Verschmierung.

Was wir jetzt noch vernachlässigt haben, ist die Verschmierung, die durch Sampling und

Rekonstruktion auftritt. Die können wir natürlich auch noch mit hinzunehmen. Und dann kriegen

wir die Gesamtverschmierung, die eben BF Quadrat plus BD Quadrat plus BM Quadrat plus BA Quadrat.

Und das Ganze durch eine Quadratwurzel ergibt uns die Gesamtverschmierung. Das heißt, was wir

hier eben durch den Gesamtprozess an Verschmierung bekommen, hängt inneren mit den Systemen