Diese Dissertation untersuchte die Eignung der Niedrigdosis–Computertomographie (LDCT) mit modellbasierter iterativer Rekonstruktion (MBIR) für das Lungenkrebs–Screening. Mit dem Scanner Somatom Force wurden Spiral–CT–Scans von zwei anthropomorphen Lungenphantomen akquiriert und einer umfangreichen Bildqualitätsanalyse unterzogen. Kalibrierte artifizielle Lungenrundherde (Hounsfield–Werte: −690/ −50/ 100 HU) in Form von Kugeln und Spikulae (Durchmesser: 12/ 10/ 8/ 5/ 3mm bzw. 16/ 20/ 24 mm) wurden auf markierte
Positionen in den Phantomen fixiert. Jedes Phantom wurde mit einem Standard–Hochkontrast– und zwei LDCT–Protokollen gescannt: Low–Dose (LD), Ultra–Low–Dose (ULD). Zur Rekonstruktion wurde die gefilterte Rückprojektion (FBP), die MBIR (Stärke S1 bis S5) sowie der Standard–Lungen–Bl57–, der weiche Br32– und der harte Br69–Kern verwendet.

Drei Radiologen mit unterschiedlicher Befundungserfahrung bewerteten die Erkennbarkeit derKugeln und Spikulae mit einer sechsstufigen Likert–Skala. Erfahrene Radiologen bewerteten die Erkennbarkeit in den FBP–Bildern höher als mit MBIR und am höchsten mit Bl57. Der weniger erfahrene Radiologe beurteilte FBP und MBIR gleichermaßen mit Höchstbewertungen. Es wurde das Signal– (SNR) bzw. Kontrast–Rausch–Verhältnis (CNR) gemessen. Unabhängig
vom LDCT–Protokoll stieg mit der MBIR–Stärke das SNR für Bl57 und Br69 sowie das CNR für Br69, wogegen SNR und CNR für Br32 weitgehend unverändert blieben (jeweils p < 0,05).

Die geschätzte effektive Dosis, das Dosis–Längen–Produkt und der Volumen–CT–Dosisindex (CTDI_vol) wurden aufgenommen. Die CTDIvol–Werte wurden mit dem diagnostischen Referenzwert (DRW) für Thorax–CT, welcher 10mGy beträgt, verglichen. Gegenüber dem DRW fiel der CTDIvol für Kugeln als auch für Spikulae um 73,5% auf 1,32 mSv mit LD und um 86,9% auf 0,65 mSv mit ULD (p < 0,00001).

Mit zwei Rangordnungstests beurteilten sechs Radiologen die Eignung der CT–Bilder für die Screeningprozedur. Die Auswertung wurde mit der sog. Friedman–Statistik vorgenommen. Die Radiologen bevorzugten mittlere bis hohe MBIR–Stärken. Für die CT–Bilder mit Bl57 und variablem Phantomdurchmesser gab es eine deutliche Präferenz für S₄ und keine Zufallsrangfolgen. Hingegen wurden diese in den Rangordnungen mit variierenden Kernen detektiert.
Um die Interrater– und Intrarater–Reliabilität zu quantifizieren, wurden der Koeffizient κ_Fleiss sowie die Cohen’s –Modifikation κ_ney verwendet. Die Interrater–Reliabilität war gering bis schwach. Die Intrarater–Reliabilität lag überwiegend zwischen schwach und minimal.

Die Ergebnisse legen nahe, dass die MBIR eine geeignete Alternative zur FBP ist und ein Lungenkrebs–Screening bei deutlich geringerer Strahlendosis und gleicher oder besserer Bildqualität ermöglicht. Besonders geeignet erwies sich die Stärke S₄. Die Korrelation zwischen subjektiver Wahrnehmung der CT–Bilder und radiologischer Erfahrung wurde nicht belegt.