Einfluss einer neuen deep-learning basierten Rauschunterdrückung für gefilterte Rückprojektionen im Vergleich zu iterativ rekonstruierten Bildern

Zielsetzung Die deep-learning basierte Software PixelShine (AlgoMedica) wirbt mit der Erstellung von hochwertigen Bildern bei Niedrigdosis-Computertomografie(CT)-Aufnahmen durch effektive Rauschunterdrückung bei Beibehalten der Bildinformation. In dieser Studie soll die Qualität der erstellten Bilder objektiv und subjektiv analysiert werden.

Material und Methoden Es wurden 76 Patienten (52 M), die sich im Zeitraum von zwei Monaten einer Niedrigdosis CT-Untersuchung zur Diagnostik von Harnsteinen unterzogen haben in diese retrospektive Studie eingeschlossen. Sämtliche Aufnahmen entstanden an einem Somatom Definition Flash Scanner (Siemens Healthineers). Axiale Bilder wurden mittels gefilterter Rückprojektion (FBP, B30f) und iterativer Rekonstruktion (IR, SAFIRE, Stufe 3, Siemens Healthineers) erstellt. Die FBP-Bilder wurden mit der Software PixelShine (B30f-PS, Version 1.2.104, Schärfelevel 2, Rauschlevel 14, Verarbeitungsstärke A8, Weichteileinstellung) weiterverarbeitet. CT- und Rauschwerte wurden an fünf Messorten (Luft, Leber, Milz, Fett, Muskel) in den verschiedenen Datensätzen gemessen und die subjektive Bildqualität verglichen.

Ergebnisse Für die Datensätze sind die CT-Werte pro Patient und Messregion sehr ähnlich (Differenz von ±1% oder ±1HU pro Messregion), wobei die Rauschwerte stark voneinander abweichen: Zwischen den drei Datensätzen gibt es statistisch signifikante Unterschiede: B30f-PS-Daten enthielten im Durchschnitt 44-58% weniger Rauschen als B30f-Daten und 16-43% weniger Rauschen als I30f-Daten. Der subjektive Bildeindruck war bei den B30f-PS-Daten homogener als bei den B30f-Daten, insbesondere bei der Leber. Aufhärtungsartefakte wurden weder verstärkt noch reduziert.

Schlußfolgerungen Die Software PixelShine reduziert Bildrauschen bei Beibehaltung der Bildinformation. Insbesondere für ältere CT-Scanner, die nicht über IR verfügen ist die geprüfte Software eine Alternative. Auf der anderen Seite ermöglicht es PixelShine, dosisreduzierte Untersuchungen unter Erhalt der Bildqualität zu erstellen.