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Fortschr. Röntgenstr. 127, 1 Fortsche. Röntgenstr. 127, 1 (1977) 59-63 © Georg Thieme Verlag, Stuttgart
Von M. Galanski und U. Mödder 4 Abbildungen Radiologisches Institut der Universitlt zu Köln (Direktor Prof. Dr. G. Friedmann)
Mit vergleichenden Phantomuntersuchungen wurden die Auswirkungen des xeroradiographischen Aufnahmeverfahrens auf das Schichthild analysiert. Dabei zeigte sich, daß abgesehen von der besseren Weichteildarstellung kein grundsätzlicher Unterschied vorhanden ist: Schichtdicke und Störschatten werden bei einer Belichtung, die für die Abbildung der Objektschicht optimal ist, nicht signifikant beeinflußt. Eine entscheidende Verwenn überbesserung der diagnostischen Aussage ist deshalb haupt - nur bei speziellen Fragestellungen zu erwarten.
An investigation into the effect of xerographic property on tornogr am s
The properties of xerography as they affect tomography have been studied on phantoms. lt was shown that, apart from better rendering of soft tissues, there is no fundamental difference. Section thickness and unwanted shadows are not influenced either way for optimal exposures. Significant improvement in diagnostic information can only be expected, if at all, under very special circumstances. (F. St.)
Wie wirkt sich die Xeroradiographie auf die DetailDie Xeroradiographie unterscheidet sich hinsichtlich des Abbildungsverfahrens grundsätzlich von der konventionel- erkennbarkeit in der Schichtebene aus? \Vie wirkt sie sich auf das Verwischungsbild hinsichtlich len Röntgenaufnahme mit Verwendung einer Folien-Filmkombination. Sie bedient sich der Wechselwirkung elektro- der Wischschatten und Pseudoschärfen aus? Besteht eine Änderung der Schichtdicke? magnetischer Wellen mit einer elektrostatisch aufgeladenen Selenschicht. Dadurch wird das Strahlenrelief in ein La- Sämtliche Testaufnahmen wurden sowohl mit linearer als dungsbild umgewandelt. Ladungsdichteänderungen zeich- auch mit hypozykloider Verwischung durchgeführt. Die nen sich durch eine Feldstärkeüberhöhung aus, die zu einer Testbedingungen wurden so gewählt, daß die AbsorptionsKonturverschärfung ins Xeroradiogramm führt. 1m Gegen- und Streueigenschaften weitgehend deis im praktischen Besatz zum Röntgenbild können alle Strukturen unabhängig trieb gegebenen Bedingungen entsprachen; dazu wurden die von ihrer spezifischen Dichte gleich gut und scharf abgebil- Untersuchungsobjekte z. T. in ein Wasserphantom gebracht. det werden; Dichteunterschiede dagegen werden weniger Sämtliche Xerotomogramine wurden ohne Streustrahiengut wiedergegeben. raster angefertigt. Der erwünschte Effekt der Konturverdeutlichung bringt den Eine Schichtaufnahme kann in 2 Komponenten zerlegt werNachteil des sog. ,,toner-steal"-Phänomens mit sich. Dar- den, nämlich in die Abbildung der eigentlichen Objektunter versteht man die Unterdrückung der Abbildung in schicht und in das Verwischungsbild, das die Abbildungen unmittelbarer Nachbarschaft der Kontur. Beide Wirkungen aller außerhalb der untersuchten Schicht gelegenen Objekt- die Konturverschrfung und das ,,steal"-Phänomen - anteile enthält. Diese gedankliche Trennung des Tomoverhalten sich umgekehrt proportional zueinander, Sie sind gramms in 2 Komponenten erscheint sinnvoll, da an sie abhängig von den Absorptionsdifferenzen ins Untersuchungs- jeweils unterschiedliche Anforderungen gestellt werden. Die objekt und damit der Dosisleistung an der Selenplatte, in Darstellung der Schichtebene soll scharf und kontrastreich erfolgen, die der Nachbarschichten unscharf und kontrastgeringerem Umfang auch von der Aufnahmespannung. Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften wurde dIe Xero- arm. radiographie versuchsweise auf vielen Gebieten der Rönt- ad 1. Die Detailerkennbarkeit läßt siels am einfachsten mit gendiagnostik eingesetzt, in letzter Zeit zunehmend auch einem Bleirasterphantom überprüfen. Dabei zeigt die Xeroradiographie erwartungsgemäß das bessere Auflösungsverim Rahmen der Tomographie. mögen als Folge der Konturverschärfung. Dieses AbbilDie Meinungen über den Wert des Verfahrens gegenüber dungsverhalten wird durch den Verlauf der Modulationsder konventionellen Tomographie gehen dabei auseinander. übertragungsfunktion verdeutlicht. Sie erreicht im GegenDie Ansicht, daí durch die Xerotomographie die Schicht- satz zur MUF einer Folien-Filmkombination den Nulldicke und damit der Bildinhalt vergrößert wird und daß durchgang erst bei größeren Werten und zeigt bei höheren Wischschatten unterdrückt werden, muß skeptisch betrach- Frequenzen ein günstigeres Kontrastverhalten (Abb. 1). let werden. In diesem Sinne haben sich kürzlich Castrop Dementsprechend findet man eine bessere Darstellung feinund Schütz zur Xerotomographie geäußert. strukturierter anatomischer Objekte: selbst feinste KnoWir haben durch eine Reihe von Phantomuntersuchungen ch enbälkchen und zarteste kontrastierte Gefäße (Lymphoversucht, die Widersprüche zu klären und den \Vert des graphie, Angiographie) kommen gut zur Darstellung (Abb. 2). speziellen Aufnahnieverfahrens für die Tomographie ab- Der Bildumfang ist in der Ubersichtsaufnahme wie im Tozuschätzen. mogramm in Abhängigkeit vom Objekt größer als bei konDie Aufgabenstellung kann in drei Teile gegliedert werden: ventioneller Aufnahrnetechnik. Dies gilt sowohl für die
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Untersuchungen über die Auswirkung xeroradiographischer Abbildungseigenschaflen auf das Tomogramm
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M. Galanski und U. Mödder
Fortschr. Röntgenstr. 127, I
MUF 1.0 8 6
0,5
z 4
\ 60,58
10
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Abb. I.
\ 8
Abb. 2a1
Abb. 2a2
Abb. 2b1
Abb. 2b2
lOPer/mm
Typischer Verlauf der Modula-
nonsübertragungsfunktion (MUF) für eine Folien-Filmkombination und für eine elektrophotographische Aufnahme - - Nach K. H. Reiss, Electromedica 3 (1973).
Abb. 2a und b. Xeroradiographische und FiIm-Schichraufnahmen eines 1 mm dünnen Knochenschnitts, a) in der Schichtebene, b) 1 mm oberhalb der Schichtebene. Das Xerotomogramm zeigt eine etwas bessere Detaildarstellung in der Schichtebene, am besten erkennbar an den peripheren Spongiosaanreilen des Femurkopfes. Nach der Verlagerung des Knochenabschnitts um nur 1 mm aus der Schichrebene ist ïn beiden Fällen, sowohl im Xero wie ini Filmtomogramm bereits die tomographische Verwischungsunschärfe eindeutig zu erkennen. Eine Schichtdickenzunahme ist im Xerotomogramm nicht nachzuweisen.
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4
Abb.3a
Abb. 3h
Abb. 3 ac. Schichtaufnahmen (Xerotomograni me mit u titerschiedlicher Belichtung) cines im Winkel von 45 zur Schichtebene aufgestellten Bleirasterphantorns (Objekt in 15 cm H20). In Abhängigkeit von der Dosisleistung ändert sich der Bildcharakter im Xerotomogramm. Bei starker Belichtung und ausgeprägtem Konturverschärfungseffekt treten die Wischschatten und Pseudoschärfen (Pfeil in Abb. 3e) deutlicher hervor. Gleich-
zeitig kommt es zu einer Bildverfälschung in der Form einer Änderung der Balkenbreite der einzelnen I.iniengruppen (vgl.
Fortschr. Röntgenstr. 127, 1
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Abb. 3e
Zu heiden Seiten schließt sich bis zum Auftreten der Pseudoschärfen ein Bereich an, in dem noch keine vollständige Verwischung stattfindet. Bezieht man diese Bereiche nach dem Vorschlag von Meiler in die Schichrebene mit ein, so resultiert eine größere, von der Detailgröße abhängige Schichtdicke (s1' für die erste Liniengruppe). Die Darstellung dieser Einzelheiten und insbesondere der Pseudoschärfen ist an hohe Bildkontraste gebunden. Bei ausgeprägter Konturversriirkung im Xerotomogramm kann der Bereich der noch unvollsrändigen Verwischung (Diffe-
Abb. 3a und e). Am Phantom selbst ist die Breite des Bleistreifens
renz zwischen s und s'), der nicht zur physikalisch definierten
einer jeden Liniengruppe gleich dem Abstand zwischen zwei Bleilamellen (Abb. 3a). Die Schichtebene ist in Abb. 3a mit Hilfslinien markiert (s). Nur im Bereich von s werden die Bleilamellen mit parallelen und scharfen Konturen reell abgebildet.
Schicht gehört, durch Unterdrückung der Verwischungsunsch ärfe optisch in die Schichtebene einbezogen werden; es resultiert eine scheinbare Schichtdickenzunahme (Pfetispitzen in Abb. 3e).
Erkennbarkeit feinster Details als auch für dic Wiedergabe weichteildichter Strukturen. Der günstige Effekt ist aber bei der Tomographie weniger ausgeprägt als bei der Summationsaufnahme wohl infolge der für die Schichtaufnahmetechnik spezifischen mechan j-
treten, hängt von der Konturüberhöhung, also von der Dosis-
sehen Unschärfe.
Auf Xerotomogrammen eines Bleirasterphantorns wird auch eine Bildverfälschung erkennbar, die sich in einer Veränderung der reellen Balkenbreite äußert. Dieses der Xeroradio-
graphie eigene Phänomen ist auf die hohen Absorptionsdifferenzen des Metalirasters zurückzuführen (Abb. 3). Wer-
den die Absorptionsunterschiede durch einen zusätzlichen Absorber vermindert, so fällt die Bildverfälschung deutlich geringer aus. Bei anatomischen Untersuchungsobjekten mit den in der Röntgendiagnostik üblichen Absorptionsunterschieden macht sich dieser Effekt nur ausnahmsweise hemerlcbar.
leistung ab; d. h. je nicht der Konturverschärfungseffekt für die Abbildung der Schicht ausgenutzt wird, um so deutlicher und störender treten auch die Wischschatten hervor. Eine Unterdrückung der Störschatten andererseits ist mit einer Kontrastininderung der Sehiehtabbildung verbunden (vgl. Abb. 3a). Das xeroradiographische Aufnahmeverfahren ist also nicht in der Lage, Wischschatten zu unter-
drücken. Dasselbe gilt für die Pseudoschärfen. Auch sie treten u. U. deutlicher in Erscheinung, als man es von konventionellen Aufnahmen gewohnt ist. Dies trifft sowohl für Pseudoschärfen bei der Vergrößerungstechnik als Folge der Brennfleckeigensehaft als auch für tomographisch bedingte Pseudoschärfen zu (Abb. 3e). ad 3. Die physikalische Schichtdicke ist abhängig vom
Pendelwinkel und der Gesamtunschärfe des Aufnahmesystems. Folgt man der Definition von Meiler, der die Schicht als den Bereich auffaßt, in dem noch keine vollständige Verwischung stattfindet, so ist die Schichtdicke auch eine Funktion der Objektausdehnung, d. h. sie ist für
ad 2. Das Verwischungsbild wird charakterisiert durch die Störschatten aller außerhalb der Objektschicht gelegenen Strukturen. Es soll möglichst homogen und konturarm sein, um Fehlinterpretationen vorzubeugen. Dies wird am besten gröbere Details größer als für feine Strukturen. durch einen komplizierten Verwischungsvorgang erreicht. Dennoch gibt es kein von Störschatten freies Schichtbild. Geht man davon aus, daß die Xerot-adiographie die geringere Unschärfe bei besserem Auflösungsvermögen bietet, so ist Die Störsehatten hängen einerseits von der Objektbeschaf- keinesfalls eine Zunahme, sondern im Gegenteil eine Verfenheit, andererseits von der Verwischungsfigur ab. Die Dar- minderung der Schichtdicke zu erwarten. stellung des isolierten Verwischungsbildes gelingt dadurch, daß man aus dem Untersuchungsgegenstand die Objekt- Lediglich bei unphysiologiseh hohen Kontrasten, wie sie schicht entfernt und durch eine strukturlose Schicht ersetzt. beispielsweise im Bleiraster gegeben sind, ist eine scheinbare Die Gegenüberstellung xeroradiographischer und konven- Schichtdickenzunahme dann vorstellbar, wenn der Konturtioneller Tomogramme eines derart präparierten Schädel- verschärfungseffekt die Verwisehungsunschärfe überspielt phantoms läßt keinen signifikanten Unterschied bezüglich (vgl. Abb. 3e). Dadurch können Objektanteile aus der undes Gehalts an Störschatten erkennen (Abb. 4). Mit welcher mittelbaren Nachbarschaft der Schicht bei der Betrachtung Deutlichkeit Wischschatten im Xerotomogramm hervor- unwillkürlich in die eigentliche Schichtebenenabbildung ein-
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Untersuchungen ühcr die Auswirkung xeroradiographischcr Abhildungscigenschaften
Fortschr. Rönrgenstr. 127, I
M. Galanski und U. Möddcr: Xeroradiographische Abhildungseigenschaften
Abb. 4a1
Abb. 4a2
Abb. 4h1
Abb. 4h2
Abb. 4a und h. Abb. 4a. Xero- und Film-Tomogramrn des kompletten Phantomschädels. - Abb. 4b. Xero- und FilmTomogramm des Schädelphantoms nach Entfernung der in a) dargestellten Objektschicht = isoliertes Verwischungsbild; beiderseits der Schichtebene befindet sich ein 4 mm breiter strukturloser Bereich. - Der Vergleich der xeroradiographischen und der Filmaufnahmen zeigr keinen grundsätzlichen Unterschied bezüglich der Wisch- und Störschatten. Dic Weichteildarstellung z. B. an den Conchae nasales erfolgt durch das xeroradiographische Verfahren besser.
bezogen werden. Dieser Effekt, auf dem die Schichtdickendefinition von Meiler basiert, ist bei der Xerotomographie insbesondere bei ausgeprägter Konturverstärkung deutlicher als bei der konventionellen Tomographie mit Folien-Filmkombinationen. Bei den in der medizinischen Radiologie üblichen Absorptionsdifferenzen ist ein Unterschied aber kaum zu erwarten. Zur Überprüfung der Schichtdicke haben wir neben dem
schräggestellten Bleiraster auch einen weniger als 1 mm starken Knochenschnitt benutzt. Dieser wurde zunächst in der Schichtebene also scharf abgebildet und danach schrittweise um jeweils 1 mm bis maximal 5 mm aus der Schichtebene verlagert. Dabei zeigte sich, daf bereits 1 mm oberhalb der eingestellten Schichthöhe sowohl bei der Xerographie als auch bei der Filmaufnahme die tomographische Unschärfe deutlich zu erkennen war (Abb. 2b).
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Ein prinzipiell anderes Verhalten zwischen beiden Aufnahmeverfahren ist also auch bezüglich der Schichtdicke nicht gegeben.
Literatur Buchmann, F.: Nachbarschichten und Verwischung hei der Tornographie. Fortschr. Röntgenstr. 16 (1967) 20 Castrup, W., J. Schütz: Untersuchungen
zum xeroradiographischen Aufzeich:iungsserfahren in der Tomographie. Dtsch. Röntgenkongreß, Essen 1976
Schlußfolgerungen Die Xerotomographie besitzt die gleichen Nachteile wie die konventionelle Tomographie mit Folien-Filmkombinationen. Die von der Verwischungsfigur und der Objektbeschaffen-
heit abhängigen Wischschatten können durch die Xeroradiographic unterdrückt
oder auch verstärkt werden.
Weil darunter aber zugleich auch die Qualität der scharf abgebildeten Objektschicht leidet, kann dieser Effekt nicht positiv ausgenutzt werden. Das unterschiedliche Kontrastübertragungsverhalten macht
sich wie bei der Ubersichtsaufnahme auch in der Schichtabbildung günstig bemerkbar: feinste Details und Weichteile können besser abgebildet werden. Eine Änderung der physikalischen Schichtdicke ist nicht gegeben. Allerdings kann bei kontraststarken Objekten die von Meiler betonte Abhängigkeit der Schichtdicke von der Detailgröße ausgeprägter sein als bei der Filmaufnahme. Alle Feststellungen gelten für die eindimensionale Tomographie ebenso wie für die mehrdimensionale und für das Positiv- bzw. Negativverfahren der Xeroradiographie gleichermaßen.
63
Fortschr. Rontgenstr. 127, 1
Ed holm, P. : The romogram, its forma-
tion and content. Acta radio!. Suppl. 193 (1960)
Neugehauer, Fi. E. J.: Flectrostatic fields in xerography. App!. Optics 3 (1964) 385
Otto, R., J. Weliauer: Die Xerotornographie des Lungenhilus ins Vergleich zur konventionellen Tomographie. Fortschr. Röntgenstr. 123 (1975) 1 Puppe, D.: Xeroradiographie - Grundlagen und Möglichkeiten. Ergebn. used. Radio!. III (1971) 79 Reiss, K. H.: Xeroradiographie und
Feutrer, E., R. Friede!, l-l. Schnitger: Das Auftreten von Pseudoschärfe in der Zentral projektion von Röntgen-
andere elekerophotographische Röntgenaufnahnseverfahren. Electroinedica
il 6
Schertel, L.: Die Anwendung des xernradiographischen Verfahrens hei der
Harle, r. s., . M. Devez, I. F. Gogets, j. F.. Martin: Xerotomography of the
Tomographie von Schädel und Hals. Fortschr. Röntgenstr. 122 (1975) 295 Schertel, L., D. Ptippe, E. Schnepper,
strahlen.
Fortschr.
Röntgenstr.
(1972) 696
tracheobronchia! tree. Amer. j. Roentgenol. 124 (197.5) 353 Rosse!, F.: Physikalische
Möglich-
keiten und Grenzen der Xeroradiographie irr der Röntgendiagnostik. Dtsch. Röntgenkongreß 1965. Fortschr. Röntgenstr. 106 (1966) 88 Neiler, j.: Die Ahhängigkeit der Schichtdicke von Versvischutigsfigur, Pendelwinkel und Detailgrö!ie hei Röntgen-B!. 23 Schichtaufnahmen. (1970) 390
3 (1973) 138
H.
Witt,
K.
zum Winkel:
Atlas
der Xeroradiographre. München-Berliti-Wien 1976 Schnieher, E.: Die Xecotomographie
des Thorax. Dtsch. med. Wschr. 101 (1976) 377
Woesner, M. E., E. J. Braun, J. Sanders:
Xeroradiographic
zonography
of the larynx and hypopharyiix. Ann. Oto!. (St. Louis) 83 (1974) 42
Dr. med. M. Gaianski, Radiologisches institut der Univ. zu Koin Zentraiklinikurn Ebene 6, joseph-Stelrnann-Straße 9, 5000 KoIn 41
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P. B. Dean: The influence of concentration and dose upon the extravascular distribution
Fortschr. Röntgenstr. 127, 1 Fortsche. Röntgenstr. 127, 1 (1977) 59-63 © Georg Thieme Verlag, Stuttgart
Von M. Galanski und U. Mödder 4 Abbildungen Radiologisches Institut der Universitlt zu Köln (Direktor Prof. Dr. G. Friedmann)
Mit vergleichenden Phantomuntersuchungen wurden die Auswirkungen des xeroradiographischen Aufnahmeverfahrens auf das Schichthild analysiert. Dabei zeigte sich, daß abgesehen von der besseren Weichteildarstellung kein grundsätzlicher Unterschied vorhanden ist: Schichtdicke und Störschatten werden bei einer Belichtung, die für die Abbildung der Objektschicht optimal ist, nicht signifikant beeinflußt. Eine entscheidende Verwenn überbesserung der diagnostischen Aussage ist deshalb haupt - nur bei speziellen Fragestellungen zu erwarten.
An investigation into the effect of xerographic property on tornogr am s
The properties of xerography as they affect tomography have been studied on phantoms. lt was shown that, apart from better rendering of soft tissues, there is no fundamental difference. Section thickness and unwanted shadows are not influenced either way for optimal exposures. Significant improvement in diagnostic information can only be expected, if at all, under very special circumstances. (F. St.)
Wie wirkt sich die Xeroradiographie auf die DetailDie Xeroradiographie unterscheidet sich hinsichtlich des Abbildungsverfahrens grundsätzlich von der konventionel- erkennbarkeit in der Schichtebene aus? \Vie wirkt sie sich auf das Verwischungsbild hinsichtlich len Röntgenaufnahme mit Verwendung einer Folien-Filmkombination. Sie bedient sich der Wechselwirkung elektro- der Wischschatten und Pseudoschärfen aus? Besteht eine Änderung der Schichtdicke? magnetischer Wellen mit einer elektrostatisch aufgeladenen Selenschicht. Dadurch wird das Strahlenrelief in ein La- Sämtliche Testaufnahmen wurden sowohl mit linearer als dungsbild umgewandelt. Ladungsdichteänderungen zeich- auch mit hypozykloider Verwischung durchgeführt. Die nen sich durch eine Feldstärkeüberhöhung aus, die zu einer Testbedingungen wurden so gewählt, daß die AbsorptionsKonturverschärfung ins Xeroradiogramm führt. 1m Gegen- und Streueigenschaften weitgehend deis im praktischen Besatz zum Röntgenbild können alle Strukturen unabhängig trieb gegebenen Bedingungen entsprachen; dazu wurden die von ihrer spezifischen Dichte gleich gut und scharf abgebil- Untersuchungsobjekte z. T. in ein Wasserphantom gebracht. det werden; Dichteunterschiede dagegen werden weniger Sämtliche Xerotomogramine wurden ohne Streustrahiengut wiedergegeben. raster angefertigt. Der erwünschte Effekt der Konturverdeutlichung bringt den Eine Schichtaufnahme kann in 2 Komponenten zerlegt werNachteil des sog. ,,toner-steal"-Phänomens mit sich. Dar- den, nämlich in die Abbildung der eigentlichen Objektunter versteht man die Unterdrückung der Abbildung in schicht und in das Verwischungsbild, das die Abbildungen unmittelbarer Nachbarschaft der Kontur. Beide Wirkungen aller außerhalb der untersuchten Schicht gelegenen Objekt- die Konturverschrfung und das ,,steal"-Phänomen - anteile enthält. Diese gedankliche Trennung des Tomoverhalten sich umgekehrt proportional zueinander, Sie sind gramms in 2 Komponenten erscheint sinnvoll, da an sie abhängig von den Absorptionsdifferenzen ins Untersuchungs- jeweils unterschiedliche Anforderungen gestellt werden. Die objekt und damit der Dosisleistung an der Selenplatte, in Darstellung der Schichtebene soll scharf und kontrastreich erfolgen, die der Nachbarschichten unscharf und kontrastgeringerem Umfang auch von der Aufnahmespannung. Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften wurde dIe Xero- arm. radiographie versuchsweise auf vielen Gebieten der Rönt- ad 1. Die Detailerkennbarkeit läßt siels am einfachsten mit gendiagnostik eingesetzt, in letzter Zeit zunehmend auch einem Bleirasterphantom überprüfen. Dabei zeigt die Xeroradiographie erwartungsgemäß das bessere Auflösungsverim Rahmen der Tomographie. mögen als Folge der Konturverschärfung. Dieses AbbilDie Meinungen über den Wert des Verfahrens gegenüber dungsverhalten wird durch den Verlauf der Modulationsder konventionellen Tomographie gehen dabei auseinander. übertragungsfunktion verdeutlicht. Sie erreicht im GegenDie Ansicht, daí durch die Xerotomographie die Schicht- satz zur MUF einer Folien-Filmkombination den Nulldicke und damit der Bildinhalt vergrößert wird und daß durchgang erst bei größeren Werten und zeigt bei höheren Wischschatten unterdrückt werden, muß skeptisch betrach- Frequenzen ein günstigeres Kontrastverhalten (Abb. 1). let werden. In diesem Sinne haben sich kürzlich Castrop Dementsprechend findet man eine bessere Darstellung feinund Schütz zur Xerotomographie geäußert. strukturierter anatomischer Objekte: selbst feinste KnoWir haben durch eine Reihe von Phantomuntersuchungen ch enbälkchen und zarteste kontrastierte Gefäße (Lymphoversucht, die Widersprüche zu klären und den \Vert des graphie, Angiographie) kommen gut zur Darstellung (Abb. 2). speziellen Aufnahnieverfahrens für die Tomographie ab- Der Bildumfang ist in der Ubersichtsaufnahme wie im Tozuschätzen. mogramm in Abhängigkeit vom Objekt größer als bei konDie Aufgabenstellung kann in drei Teile gegliedert werden: ventioneller Aufnahrnetechnik. Dies gilt sowohl für die
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Untersuchungen über die Auswirkung xeroradiographischer Abbildungseigenschaflen auf das Tomogramm
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M. Galanski und U. Mödder
Fortschr. Röntgenstr. 127, I
MUF 1.0 8 6
0,5
z 4
\ 60,58
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Abb. I.
\ 8
Abb. 2a1
Abb. 2a2
Abb. 2b1
Abb. 2b2
lOPer/mm
Typischer Verlauf der Modula-
nonsübertragungsfunktion (MUF) für eine Folien-Filmkombination und für eine elektrophotographische Aufnahme - - Nach K. H. Reiss, Electromedica 3 (1973).
Abb. 2a und b. Xeroradiographische und FiIm-Schichraufnahmen eines 1 mm dünnen Knochenschnitts, a) in der Schichtebene, b) 1 mm oberhalb der Schichtebene. Das Xerotomogramm zeigt eine etwas bessere Detaildarstellung in der Schichtebene, am besten erkennbar an den peripheren Spongiosaanreilen des Femurkopfes. Nach der Verlagerung des Knochenabschnitts um nur 1 mm aus der Schichrebene ist ïn beiden Fällen, sowohl im Xero wie ini Filmtomogramm bereits die tomographische Verwischungsunschärfe eindeutig zu erkennen. Eine Schichtdickenzunahme ist im Xerotomogramm nicht nachzuweisen.
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Abb.3a
Abb. 3h
Abb. 3 ac. Schichtaufnahmen (Xerotomograni me mit u titerschiedlicher Belichtung) cines im Winkel von 45 zur Schichtebene aufgestellten Bleirasterphantorns (Objekt in 15 cm H20). In Abhängigkeit von der Dosisleistung ändert sich der Bildcharakter im Xerotomogramm. Bei starker Belichtung und ausgeprägtem Konturverschärfungseffekt treten die Wischschatten und Pseudoschärfen (Pfeil in Abb. 3e) deutlicher hervor. Gleich-
zeitig kommt es zu einer Bildverfälschung in der Form einer Änderung der Balkenbreite der einzelnen I.iniengruppen (vgl.
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Abb. 3e
Zu heiden Seiten schließt sich bis zum Auftreten der Pseudoschärfen ein Bereich an, in dem noch keine vollständige Verwischung stattfindet. Bezieht man diese Bereiche nach dem Vorschlag von Meiler in die Schichrebene mit ein, so resultiert eine größere, von der Detailgröße abhängige Schichtdicke (s1' für die erste Liniengruppe). Die Darstellung dieser Einzelheiten und insbesondere der Pseudoschärfen ist an hohe Bildkontraste gebunden. Bei ausgeprägter Konturversriirkung im Xerotomogramm kann der Bereich der noch unvollsrändigen Verwischung (Diffe-
Abb. 3a und e). Am Phantom selbst ist die Breite des Bleistreifens
renz zwischen s und s'), der nicht zur physikalisch definierten
einer jeden Liniengruppe gleich dem Abstand zwischen zwei Bleilamellen (Abb. 3a). Die Schichtebene ist in Abb. 3a mit Hilfslinien markiert (s). Nur im Bereich von s werden die Bleilamellen mit parallelen und scharfen Konturen reell abgebildet.
Schicht gehört, durch Unterdrückung der Verwischungsunsch ärfe optisch in die Schichtebene einbezogen werden; es resultiert eine scheinbare Schichtdickenzunahme (Pfetispitzen in Abb. 3e).
Erkennbarkeit feinster Details als auch für dic Wiedergabe weichteildichter Strukturen. Der günstige Effekt ist aber bei der Tomographie weniger ausgeprägt als bei der Summationsaufnahme wohl infolge der für die Schichtaufnahmetechnik spezifischen mechan j-
treten, hängt von der Konturüberhöhung, also von der Dosis-
sehen Unschärfe.
Auf Xerotomogrammen eines Bleirasterphantorns wird auch eine Bildverfälschung erkennbar, die sich in einer Veränderung der reellen Balkenbreite äußert. Dieses der Xeroradio-
graphie eigene Phänomen ist auf die hohen Absorptionsdifferenzen des Metalirasters zurückzuführen (Abb. 3). Wer-
den die Absorptionsunterschiede durch einen zusätzlichen Absorber vermindert, so fällt die Bildverfälschung deutlich geringer aus. Bei anatomischen Untersuchungsobjekten mit den in der Röntgendiagnostik üblichen Absorptionsunterschieden macht sich dieser Effekt nur ausnahmsweise hemerlcbar.
leistung ab; d. h. je nicht der Konturverschärfungseffekt für die Abbildung der Schicht ausgenutzt wird, um so deutlicher und störender treten auch die Wischschatten hervor. Eine Unterdrückung der Störschatten andererseits ist mit einer Kontrastininderung der Sehiehtabbildung verbunden (vgl. Abb. 3a). Das xeroradiographische Aufnahmeverfahren ist also nicht in der Lage, Wischschatten zu unter-
drücken. Dasselbe gilt für die Pseudoschärfen. Auch sie treten u. U. deutlicher in Erscheinung, als man es von konventionellen Aufnahmen gewohnt ist. Dies trifft sowohl für Pseudoschärfen bei der Vergrößerungstechnik als Folge der Brennfleckeigensehaft als auch für tomographisch bedingte Pseudoschärfen zu (Abb. 3e). ad 3. Die physikalische Schichtdicke ist abhängig vom
Pendelwinkel und der Gesamtunschärfe des Aufnahmesystems. Folgt man der Definition von Meiler, der die Schicht als den Bereich auffaßt, in dem noch keine vollständige Verwischung stattfindet, so ist die Schichtdicke auch eine Funktion der Objektausdehnung, d. h. sie ist für
ad 2. Das Verwischungsbild wird charakterisiert durch die Störschatten aller außerhalb der Objektschicht gelegenen Strukturen. Es soll möglichst homogen und konturarm sein, um Fehlinterpretationen vorzubeugen. Dies wird am besten gröbere Details größer als für feine Strukturen. durch einen komplizierten Verwischungsvorgang erreicht. Dennoch gibt es kein von Störschatten freies Schichtbild. Geht man davon aus, daß die Xerot-adiographie die geringere Unschärfe bei besserem Auflösungsvermögen bietet, so ist Die Störsehatten hängen einerseits von der Objektbeschaf- keinesfalls eine Zunahme, sondern im Gegenteil eine Verfenheit, andererseits von der Verwischungsfigur ab. Die Dar- minderung der Schichtdicke zu erwarten. stellung des isolierten Verwischungsbildes gelingt dadurch, daß man aus dem Untersuchungsgegenstand die Objekt- Lediglich bei unphysiologiseh hohen Kontrasten, wie sie schicht entfernt und durch eine strukturlose Schicht ersetzt. beispielsweise im Bleiraster gegeben sind, ist eine scheinbare Die Gegenüberstellung xeroradiographischer und konven- Schichtdickenzunahme dann vorstellbar, wenn der Konturtioneller Tomogramme eines derart präparierten Schädel- verschärfungseffekt die Verwisehungsunschärfe überspielt phantoms läßt keinen signifikanten Unterschied bezüglich (vgl. Abb. 3e). Dadurch können Objektanteile aus der undes Gehalts an Störschatten erkennen (Abb. 4). Mit welcher mittelbaren Nachbarschaft der Schicht bei der Betrachtung Deutlichkeit Wischschatten im Xerotomogramm hervor- unwillkürlich in die eigentliche Schichtebenenabbildung ein-
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Untersuchungen ühcr die Auswirkung xeroradiographischcr Abhildungscigenschaften
Fortschr. Rönrgenstr. 127, I
M. Galanski und U. Möddcr: Xeroradiographische Abhildungseigenschaften
Abb. 4a1
Abb. 4a2
Abb. 4h1
Abb. 4h2
Abb. 4a und h. Abb. 4a. Xero- und Film-Tomogramrn des kompletten Phantomschädels. - Abb. 4b. Xero- und FilmTomogramm des Schädelphantoms nach Entfernung der in a) dargestellten Objektschicht = isoliertes Verwischungsbild; beiderseits der Schichtebene befindet sich ein 4 mm breiter strukturloser Bereich. - Der Vergleich der xeroradiographischen und der Filmaufnahmen zeigr keinen grundsätzlichen Unterschied bezüglich der Wisch- und Störschatten. Dic Weichteildarstellung z. B. an den Conchae nasales erfolgt durch das xeroradiographische Verfahren besser.
bezogen werden. Dieser Effekt, auf dem die Schichtdickendefinition von Meiler basiert, ist bei der Xerotomographie insbesondere bei ausgeprägter Konturverstärkung deutlicher als bei der konventionellen Tomographie mit Folien-Filmkombinationen. Bei den in der medizinischen Radiologie üblichen Absorptionsdifferenzen ist ein Unterschied aber kaum zu erwarten. Zur Überprüfung der Schichtdicke haben wir neben dem
schräggestellten Bleiraster auch einen weniger als 1 mm starken Knochenschnitt benutzt. Dieser wurde zunächst in der Schichtebene also scharf abgebildet und danach schrittweise um jeweils 1 mm bis maximal 5 mm aus der Schichtebene verlagert. Dabei zeigte sich, daf bereits 1 mm oberhalb der eingestellten Schichthöhe sowohl bei der Xerographie als auch bei der Filmaufnahme die tomographische Unschärfe deutlich zu erkennen war (Abb. 2b).
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Ein prinzipiell anderes Verhalten zwischen beiden Aufnahmeverfahren ist also auch bezüglich der Schichtdicke nicht gegeben.
Literatur Buchmann, F.: Nachbarschichten und Verwischung hei der Tornographie. Fortschr. Röntgenstr. 16 (1967) 20 Castrup, W., J. Schütz: Untersuchungen
zum xeroradiographischen Aufzeich:iungsserfahren in der Tomographie. Dtsch. Röntgenkongreß, Essen 1976
Schlußfolgerungen Die Xerotomographie besitzt die gleichen Nachteile wie die konventionelle Tomographie mit Folien-Filmkombinationen. Die von der Verwischungsfigur und der Objektbeschaffen-
heit abhängigen Wischschatten können durch die Xeroradiographic unterdrückt
oder auch verstärkt werden.
Weil darunter aber zugleich auch die Qualität der scharf abgebildeten Objektschicht leidet, kann dieser Effekt nicht positiv ausgenutzt werden. Das unterschiedliche Kontrastübertragungsverhalten macht
sich wie bei der Ubersichtsaufnahme auch in der Schichtabbildung günstig bemerkbar: feinste Details und Weichteile können besser abgebildet werden. Eine Änderung der physikalischen Schichtdicke ist nicht gegeben. Allerdings kann bei kontraststarken Objekten die von Meiler betonte Abhängigkeit der Schichtdicke von der Detailgröße ausgeprägter sein als bei der Filmaufnahme. Alle Feststellungen gelten für die eindimensionale Tomographie ebenso wie für die mehrdimensionale und für das Positiv- bzw. Negativverfahren der Xeroradiographie gleichermaßen.
63
Fortschr. Rontgenstr. 127, 1
Ed holm, P. : The romogram, its forma-
tion and content. Acta radio!. Suppl. 193 (1960)
Neugehauer, Fi. E. J.: Flectrostatic fields in xerography. App!. Optics 3 (1964) 385
Otto, R., J. Weliauer: Die Xerotornographie des Lungenhilus ins Vergleich zur konventionellen Tomographie. Fortschr. Röntgenstr. 123 (1975) 1 Puppe, D.: Xeroradiographie - Grundlagen und Möglichkeiten. Ergebn. used. Radio!. III (1971) 79 Reiss, K. H.: Xeroradiographie und
Feutrer, E., R. Friede!, l-l. Schnitger: Das Auftreten von Pseudoschärfe in der Zentral projektion von Röntgen-
andere elekerophotographische Röntgenaufnahnseverfahren. Electroinedica
il 6
Schertel, L.: Die Anwendung des xernradiographischen Verfahrens hei der
Harle, r. s., . M. Devez, I. F. Gogets, j. F.. Martin: Xerotomography of the
Tomographie von Schädel und Hals. Fortschr. Röntgenstr. 122 (1975) 295 Schertel, L., D. Ptippe, E. Schnepper,
strahlen.
Fortschr.
Röntgenstr.
(1972) 696
tracheobronchia! tree. Amer. j. Roentgenol. 124 (197.5) 353 Rosse!, F.: Physikalische
Möglich-
keiten und Grenzen der Xeroradiographie irr der Röntgendiagnostik. Dtsch. Röntgenkongreß 1965. Fortschr. Röntgenstr. 106 (1966) 88 Neiler, j.: Die Ahhängigkeit der Schichtdicke von Versvischutigsfigur, Pendelwinkel und Detailgrö!ie hei Röntgen-B!. 23 Schichtaufnahmen. (1970) 390
3 (1973) 138
H.
Witt,
K.
zum Winkel:
Atlas
der Xeroradiographre. München-Berliti-Wien 1976 Schnieher, E.: Die Xecotomographie
des Thorax. Dtsch. med. Wschr. 101 (1976) 377
Woesner, M. E., E. J. Braun, J. Sanders:
Xeroradiographic
zonography
of the larynx and hypopharyiix. Ann. Oto!. (St. Louis) 83 (1974) 42
Dr. med. M. Gaianski, Radiologisches institut der Univ. zu Koin Zentraiklinikurn Ebene 6, joseph-Stelrnann-Straße 9, 5000 KoIn 41
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P. B. Dean: The influence of concentration and dose upon the extravascular distribution
![[Cerebral anatomy on computerised tomograms (author's transl)].](/assets/img/hold.png)
