Voxel

Digitale Schnittbildverfahren erzeugen Bilder aus einer großen Anzahl solcher Volumenelemente. Jedes Voxel entspricht einem kleinen räumlichen Abschnitt des untersuchten Körpers und ist durch seine Position im dreidimensionalen Koordinatensystem eindeutig definiert. Ein Voxel kann als dreidimensionale Erweiterung eines Pixels verstanden werden. Während ein Pixel eine zweidimensionale Fläche im Bild beschreibt, repräsentiert ein Voxel ein Volumen im Raum. Die Größe eines Voxels wird durch drei Dimensionen bestimmt:

• Pixelgröße in x-Richtung
• Pixelgröße in y-Richtung
• Schichtdicke bzw. Voxelhöhe in z-Richtung

Der im Voxel gespeicherte Zahlenwert beschreibt eine physikalische Eigenschaft des entsprechenden Gewebevolumens. Je nach bildgebendem Verfahren entspricht dieser Wert unterschiedlichen Größen, z.B.:

• CT-Zahl in der Computertomographie
• Signalintensität in der Magnetresonanztomographie
• Aktivitätskonzentration in der Positronen-Emissions-Tomographie

Diese Werte werden im Bild als Grauwert dargestellt.

Die Gesamtheit aller Voxel bildet ein dreidimensionales Datenvolumen. In der Darstellung eines einzelnen Schnittbildes erscheinen die Voxel als Pixel der jeweiligen Bildmatrix. Die Anzahl der Voxel ergibt sich aus:

• Matrixgröße in x- und y-Richtung
• Anzahl der Schichten in z-Richtung

Die Größe der Voxel beeinflusst maßgeblich die erreichbare Ortsauflösung eines Schnittbildes. Kleine Voxel ermöglichen eine detailliertere Darstellung anatomischer Strukturen. Große Voxel enthalten mehr Signal und verbessern dadurch häufig das Signal-Rausch-Verhältnis. In der Praxis muss daher ein Kompromiss zwischen räumlicher Auflösung, Bildrauschen und Untersuchungsdauer gewählt werden.