
3D Image Reconstruction Techniques for Cone Beam Computed Tomography
Die Computertomographie (CT) ist ein weit verbreitetes bildgebendes Verfahren in der medizinischen Diagnose. Sie beruht auf der Erfassung von Daten über ein Objekt aus mehreren Ansichten, die dessen Projektionen darstellen, und der anschließenden Verwendung dieser Daten zur Erstellung eines Bildes.
Zu den jüngsten Fortschritten in der CT gehört die Nutzung der Kegelstrahlgeometrie der Röntgenprojektionen anstelle des üblichen planaren Fächerstrahls. Diese Technik wird als Cone Beam CT (CBCT) bezeichnet und verspricht im Vergleich zu früheren CT-Technologien eine noch schnellere und sicherere 3D-Bildgebung. Die derzeitigen Rekonstruktionsmethoden lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen, nämlich in analytische und iterative Verfahren.
In diesem Buch wird die Leistung der führenden Rekonstruktionsmethoden aus beiden Kategorien untersucht und es werden Änderungen bei der Auswahl ihrer Parameter untersucht. Das Buch vergleicht auch ihre Qualität, Geschwindigkeit und Röntgenstrahlendosis anhand analytischer Phantome.
Die Ergebnisse zeigen, dass die rekonstruierten Volumina, die mit den iterativen Methoden erzeugt werden, eine bessere Qualität aufweisen, allerdings auf Kosten eines höheren Rechenaufwands. Es wurden Parallelrechnerversionen der Algorithmen entwickelt, die zeigen, dass die Rechenzeit durch den Einsatz von Mehrkernprozessoren verbessert und um mehr als die Hälfte reduziert werden kann.