Kontrast, Dosis, räumliche und zeitliche Auflösung in der CT mit Schwerpunkt auf Mikro-CT an Kleintieren

• Applicant: Professor Dr. Willi A. Kalender
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2006 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 15602054

Die Röntgen-Computertomographie (CT) wird als ausgereiftes Bildgebungsverfahren angesehen; trotzdem bestehen noch offene Fragen, z.B. nach dem optimalen Röntgenspektrum bezüglich Bildqualität und Dosis. Die Mikro-CT stellt hingegen ein relativ neues Verfahren dar, bei dem noch großer Bedarf an fundamentalen Abklärungen und Verbesserungen besteht, wie z.B. technische Verbesserungen und die Begrenzung der Dosis bei in-vivo-Bildgebung.Für einen breiteren und verantwortbaren Einsatz der Mikro-CT zur Bildgebung bei Kleintieren in vivo ist es erforderlich, kürzere Scanzeiten bereit zu stellen, die Kontraste in der Weichgewebsdarstellung ohne und mit Kontrastmittel zu verbessern, die Dosis zu begrenzen und mit Bezug auf die erzielbare räumliche Auflösung zu optimieren. Hierzu werden Simulationen und Messungen an einfachen und an Mausäquivalenten Phantomen durchgeführt, um Kontraste, Auflösung und Dosis in Abhängigkeit vom Spektrum objektiv zu bestimmen. Dabei werden insbesondere auch neue Röntgenkontrastmittel berücksichtigt und Zwei-Spektren-Verfahren eingesetzt.Ein weiterer Schwerpunkt wird auf die Erhöhung der zeitlichen Auflösung gelegt, die bisher bei Mikro-CT noch völlig unzulänglich ist und Angiographie und Perfusionsmessungen mit Kontrastmittelbolus heute praktisch ausschließt. Hierfür sollen sowohl technische als auch algorithmische Verbesserungen erarbeitet werden mit dem Ziel, Bildfolgen je nach Bildqualität in Sekundenabständen bereitzustellen. Neben technischen Verbesserungen stehen dabei Ansätze zur lokalen Tomographie mit reduzierten Projektionszahlen im Vordergrund, um bei Wiederholungsmessungen die Dosis begrenzt zu halten.P1 kooperiert eng mit P2 und arbeitet den Teilprojekten P3 bis P6 direkt zu. Die Ergebnisse sollen in den Teilprojekten P3 bis P5 tierexperimentell untersucht und bewertet werden, wobei die Untersuchung von Gefäßen und Hirnperfusion im Vordergrund steht und neue CT-Kontrastmittel auf ihre Eignung untersucht werden. Alle Ergebnisse sollen bezüglich ihrer Bedeutung für den präklinischen, aber auch für den klinischen Einsatz der CT bewertet werden.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 661: Multimodal Imaging in Pre-clinical Research