Kontrast-Rausch-Verhältnis
Englisch: contrast-to-noise ratio
Definition
Das Kontrast-Rausch-Verhältnis, kurz CNR, beschreibt das Verhältnis zwischen dem Signalunterschied zweier Strukturen und dem vorhandenen Bildrauschen. Es ist eine wichtige Kenngröße zur Beurteilung der Erkennbarkeit von Strukturen mit geringem Kontrast in medizinischen Bildern.
Physikalischer Hintergrund
Das Kontrast-Rausch-Verhältnis berücksichtigt neben der Stärke des Signals auch den Unterschied zwischen zwei Bildregionen. Es kann näherungsweise beschrieben werden durch:
- = mittlere Signalintensität der ersten Struktur
- = mittlere Signalintensität der zweiten Struktur
- = Standardabweichung des Bildrauschens
Je größer der Signalunterschied im Verhältnis zum Rauschen ist, desto besser lassen sich zwei Strukturen voneinander unterscheiden.
Einflussfaktoren
Das Kontrast-Rausch-Verhältnis wird unter anderem beeinflusst durch:
- intrinsischen Gewebekontrast
- Bildrauschen
- Strahlendosis bzw. Signalstärke
- Bildrekonstruktions- und Nachverarbeitungsalgorithmen
Relevanz in der Radiologie
Das Kontrast-Rausch-Verhältnis ist häufig eine aussagekräftigere Kenngröße der diagnostischen Bildqualität als das Signal-Rausch-Verhältnis, da es direkt die Sichtbarkeit von Strukturen mit unterschiedlichem Kontrast beschreibt. Ein niedriges CNR kann dazu führen, dass kleine Läsionen oder geringe Dichteunterschiede im Bild nicht erkannt werden.