Iterative Rekonstruktion

Im Gegensatz zur Filtered Back Projection erfolgt die Rekonstruktion nicht in einem einzigen Rechenschritt, sondern in mehreren aufeinanderfolgenden Iterationen. Zunächst wird ein Startbild berechnet, das eine erste Näherung der tatsächlichen Gewebeverteilung darstellt. Aus diesem Bild werden anschließend rechnerisch Projektionsdaten simuliert. Diese simulierten Daten werden mit den tatsächlich gemessenen Projektionsdaten verglichen. Die Differenz zwischen beiden Datensätzen wird genutzt, um das Bild schrittweise zu korrigieren. Dieser Prozess wird wiederholt, bis die berechneten Projektionen möglichst gut mit den gemessenen Daten übereinstimmen.

Der iterative Rekonstruktionsprozess umfasst typischerweise folgende Schritte:

• Berechnung eines initialen Bildes aus den Projektionsdaten
• Simulation der Projektionsdaten aus diesem Bild
• Vergleich der simulierten mit den gemessenen Projektionsdaten
• Korrektur des Bildes anhand der Differenzen
• Wiederholung dieser Schritte bis zur Konvergenz

Durch diese wiederholte Anpassung kann die Bildrekonstruktion genauer an die physikalischen Messdaten angepasst werden.

Iterative Rekonstruktionsverfahren bieten gegenüber der Filtered Back Projection mehrere Vorteile:

• reduziertes Bildrauschen
• bessere Unterdrückung von CT-Artefakten
• potenziell geringere Strahlendosis bei vergleichbarer Bildqualität
• verbesserte Darstellung kontrastarmer Strukturen

Mit der steigenden Rechenleistung moderner Computersysteme hat sich die iterative Rekonstruktion zunehmend in der klinischen CT etabliert. Viele moderne Multidetektor-CT-Systeme verwenden iterative Rekonstruktionsalgorithmen als Standardverfahren oder in Kombination mit klassischen Rekonstruktionsmethoden. Es existieren verschiedene Varianten iterativer Rekonstruktion, die sich im mathematischen Modell und im Rechenaufwand unterscheiden.