Bildmatrix

Digitale medizinische Bilder werden als Raster aus vielen einzelnen Pixeln gespeichert. Dieses Raster wird als Bildmatrix bezeichnet. Jeder Pixel besitzt eine eindeutige Position innerhalb dieser Matrix und enthält einen numerischen Wert, der als Grauwert dargestellt wird. Die Größe der Bildmatrix wird üblicherweise als Anzahl der Pixel in x- und y-Richtung angegeben, beispielsweise:

• 256 × 256
• 512 × 512
• 1024 × 1024

Eine größere Matrix enthält mehr Pixel und kann daher grundsätzlich feinere Bilddetails darstellen.

Die physikalische Größe eines Pixels hängt von der Größe des untersuchten Bildfeldes und der Matrixgröße ab. Sie ergibt sich aus dem Verhältnis von Field of View (FoV) zur Anzahl der Pixel der Bildmatrix. $${\displaystyle \text{Pixelgröße}=\frac{\text{Field of View}}{\text{Matrixgröße}}}$$ Bei gleichem Field of View führt eine größere Matrix zu kleineren Pixeln und damit zu einer potenziell höheren Ortsauflösung.

In Schnittbildverfahren wie der Computertomographie oder Magnetresonanztomographie entspricht jeder Pixel eines Schnittbildes einem dreidimensionalen Voxel. Die Bildmatrix beschreibt dabei die Anordnung der Voxel innerhalb einer einzelnen Schicht. Die dritte Dimension des Voxels wird durch die Schichtdicke bestimmt.

Die Wahl der Bildmatrix beeinflusst mehrere Eigenschaften eines radiologischen Bildes:

• Ortsauflösung
• Bildrauschen
• Datenmenge und Speicherbedarf

Eine größere Matrix ermöglicht eine feinere Darstellung von Strukturen, kann jedoch zu erhöhtem Bildrauschen führen, da das Signal auf mehr Pixel verteilt wird. In der Praxis wird daher ein Kompromiss zwischen räumlicher Auflösung, Signalqualität und Datenmenge gewählt.