Knochenmineralbestimmung mittels Dual-Energie-Computertomographie

Das in dieser Diplomarbeit vorgestellte Verfahren basiert auf einem Knochendichtemessverfahren, das eine Darstellung der Knochendichte aus entsprechenden dreidimensionalen Dual-Energy-CT-Datensätzen (CT80kv.mhd und CT140kv.mhd) ermöglicht. In einem ersten Schritt wird nach dem Verfahren von Erdt et al.[ME09]eine binäre Knochenmaske generiert. Dabei die spongiöse Knochensubstanz in jeder einzelnen CTSchicht identifiziert und markiert. Anschließend wird die Maske segmentiert. Das Resultat der Segmentierung sind die vier Regionen L = f1,2,3,4g. Durch Multiplikation der binären Maske mit den orginalen Dual-Energie-CT-Daten (CT80kv.mhd und CT140kv.mhd) werden die umliegenden Strukturen ausmaskiert. Nach der Multiplikation werden die CT-Zahlen der Datensätze CT80kv.mhd und CT140kv.mhd für die vier Regionen berechnet. Im nächsten Schritt wird die Knochenmineraldichte in g=cm3 und die Dichte des trabekulären Raums in g=cm3 auf Basis der CT-Zahlen der Datensätze CT80kv.mhd und CT140kv.mhd für die globale Dichte(ganze Maske) und vier Regionen berechnet. Abschließend erfolgt die Visualisierung der Daten. Die Daten werden den Voxeln der CT-Aufnahmen der Wirbelsäule bei (CT80kv.mhd und CT140kv.mhd) für interaktive Untersuchung der BMD im trabekulären Knochen überlagert. Hier wird ein Farbmapping für zunehmende BMD-Werte verwendet, das bei blau beginnt, gefolgt von türkis, weiß und orange, und bei dunkelrot endet. Das Verfahren wurde auf 15 Wirbelkörper angewendet. Die Ergebnisse wurden mit DXA-Daten verglichen.