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Der Grauwert selbst liefert an erster Stelle schon einen Anhaltspunkt für die Zugehörigkeit eines Voxels zu einer
anatomischen Struktur.
Wenn man im Computertomogramm alle Bildpunkte mit einem Hounsfield-Wert von 100 bis 3000 (Dichtewert von
Wasser = 0, Dichtewert von Luft = -1000 und Dichtewert von Knochen = +3000) einheitlich verfärbt, kann man
schon die Knochenstruktur erkennen.
Wenn man nun einzelne Knochen getrennt vom zusammenhängenden Gebilde behandeln und darstellen möchte,
kann man das Keimzellwachstumsverfahren anwenden:
Innerhalb der Struktur, die dargestellt werden soll, wählt man ein Voxel, die so genannte Keimzelle. Im ersten
Schritt werden alle Nachbarvoxel untersucht. Wenn diese die gleichen Grauwerte besitzen, heißt es, dass sie zum
selben Objekt gehören. So werden dann deren Nachbarn auf Objektzugehörigkeit untersucht und so weiter, bis das
Objekt ausgeschöpft ist.
Vorher muss man allerdings feststellen, was überhaupt unter Nachbarschaft eines Voxels zu verstehen ist. Schränkt
man sie auf die sechs Würfelchen ein, die mit einer ganzen Fläche angrenzen (N6 Nachbarschaft), ist eine
Verbindung über zwei Voxel, die sich nur an einer Kante oder Ecke berühren, nicht möglich. So könnten sehr dünne
Strukturen fälschlich auseinander gerissen werden.
N4 N8 N26 N6
Bei zu großzügig gewählter Nachbarschaft wächst dagegen möglicherweise zusammen, was nicht zusammen
gehört. Je nach Abgrenzung des Bereichs und Wahl der Keimzelle lassen sich verschiedene Strukturen
identifizieren.
Der Oberkieferbereich einer Frau im horizontalen CT-Schnitt. Um alle Knochen und Zähne zu erfassen
wird der Bereich 350-3000 HE gewählt (a)¨(b). (c) und (d) zeigen die Segmentierung von Zähnen.
Ein typischer ärztlicher Nutzer will nicht gerne langwierig einzelne Strukturen markieren oder immer wieder durch
Probieren die Schwellenwerte ausfindig machen müssen, mit denen z.B. die Knochen am klarsten dargestellt
werden. Er möchte am liebsten vor einem Eingriff ins Gehirn den Schädel mit der Maus anklicken und ihn
durchsichtig machen, oder er will einen Tumor in Kontrast zum gesunden Gewebe farbig und durchscheinend sehen.
Auf Knopfdruck soll die Umgebung von Sehnerven und Gefäßen freigemacht werden, so dass man prüfen kann, ob
für das Operationsgerät genügend Platz vorhanden ist. All diese Funktionen hängen entscheidend von der Qualität
der Segmentierung ab.
Das Ergebnis der ersten groben Segmentierung durch Flutalgorithmus(links). Die anliegende Hirnhaut (rechts im
Bild) ist nicht als Gehirngewebe erkannt worden. Durch den zweiten Flutalgorithmus wurde die Hirnhaut eliminiert
aber auch große Lücken gerissen (Mitte). Das Endergebnis der Segmentierung durch den Fuzzy-Algorithmus hat die
Lücken wieder gefüllt(Rechts). (Auf die Flut- und Fuzzy-Algorithmen wird in dieser Arbeit nicht eingegangen)
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