Spezielle Algorithmen zur Artefaktreduktion

Die Computer-Tomographie wird in der Medizintechnik eingesetzt, um nicht-invasiv, also ohne Skalpell, Informationen über das Körperinnere zu erhalten. Hierzu wird der Körper Röntgenstrahlungen ausgesetzt.

Aus der Abnahme der Intensität der Strahlung beim Durchgang durch den Körper wird die Dichteverteilung im Innern des Körpers berechnet und auf dem Bildschirm dargestellt.

Bei gewöhnlichen Röntgenaufnahmen macht man sich den gleichen Effekt zu nutze - hier genügt jedoch ein Bild aus einer Richtung. Bei der Tomographie werden viele Bilder aus verschiedenen Richtungen aufgenommen, um so die notwendigen Informationen für Bilder des Körperquerschnitts zusammenzutragen.

Bei den folgenden Aufnahmen handelt es sich um den Beckenquerschnitt eines Patienten, dem ein künstliches Hüftgelenk implantiert wurde.

Die Streifenartefakte, die auf dem rechten Bild zu sehen sind, haben folgende physikalische Ursache:

Metallteile des künstlichen Gelenkes mindern die Strahlung so stark, daß praktisch keine durchgehende Strahlung mehr gemessen werden kann. Standardverfahren zur Berechnung der CT-Bilder produzieren in solchen Fällen Bilder mit unerwünschten Störungen, wie das Beispiel rechts zeigt.

Erst durch eine konsistente Approximation der fehlenden Daten erhalten wir eine gute Qualität der Rekontruktion.