Qualitätsbewertung von klinischen Kopf-CT-Bildern

Bei Notfalluntersuchungen des Gehirns ist die Computertomographie häufig das erste und zugleich zeitkritischste Bildgebungsverfahren zur Erkennung von Schlaganfällen, Traumata oder Blutungen. Eine Reduktion der Bildqualität – sei es durch Patientenbewegung, metallische Implantate oder fehlerhafte technische Einstellungen – kann die Sichtbarkeit entscheidender Befunde erheblich beeinträchtigen. Werden solche Probleme erst nach Verlassen des Scanners erkannt, ist häufig eine erneute Untersuchung erforderlich. Dies führt zu Verzögerungen in der Therapieentscheidung, insbesondere wenn jede Sekunde zählt.

Um solche Situationen zu vermeiden, ist eine automatische Bewertung, Dokumentation und Rückmeldung der Bildqualität unmittelbar nach der Akquisition äußerst wünschenswert.

In einem verwandten, aber eigenständigen Themenfeld stellt die zunehmende Nutzung von KI-basierten Rekonstruktions- und Diagnosesystemen eine neue Herausforderung dar: Die Qualität der durch KI erzeugten Ergebnisse muss objektiv bewertet werden können. Eine vielversprechende Lösung bietet hierbei die Entwicklung und Untersuchung moderner klinischer Bildgebungsphantome, mit denen die Leistungsfähigkeit unterschiedlicher CT-Systeme zuverlässig und reproduzierbar beurteilt werden kann.

Mögliche Abschlussarbeitsthemen

Bildqualität in der kranialen CT-Bildgebung

•     Automatisierte Bewertung der klinischen Bildqualität mittels Künstlicher Intelligenz
•     Atlasbasierte oder Deep-Learning-gestützte Segmentierung relevanter Gehirnstrukturen
•     Effiziente Segmentierungsverfahren auf Basis von KI
•     Analyse und Charakterisierung von Rauschen in klinischen Kopf-CT-Datensätzen

Phantomentwicklung und Systembewertung

•    CT-Systemsimulationen mit GEANT4
•    Entwicklung neuartiger CT-Bildgebungsphantome für die Qualitätskontrolle
•    Untersuchung von KI-basierten Rekonstruktionsverfahren mithilfe standardisierter Phantome

CT-Hardware und Systemoptimierung

•    Themen im Bereich CT-Hardware und Akquisitionsoptimierung sind vorgesehen, können jedoch erst vergeben werden, sobald das neue System installiert ist. Konkrete Themen werden zu einem späteren Zeitpunkt angekündigt.