Voxelgröße

Voxelgröße bezeichnet in bildgebenden Verfahren die Kantenlänge eines Voxels, also den räumlichen Abstand zwischen benachbarten Voxeln. Sie gibt an, wie fein das dreidimensionale Raster einer Aufnahme oder eines Datensatzes aufgelöst ist, und wird üblicherweise in Millimetern angegeben. In einem regelmäßigen Raster entspricht die Voxelgröße dem physikalischen Maß eines Voxels; bei nicht-isotropen Scans können verschiedene Abmessungen in x, y und z auftreten.

In der medizinischen Bildgebung beeinflusst die Voxelgröße direkt die räumliche Auflösung. In der Computertomographie ergibt sich die in-plane-Auflösung aus dem FOV (Field of View) geteilt durch die Matrixgröße, während die Z-Auflösung von der Schichtdicke und dem Abstand zwischen den Schichten abhängt. In der Magnetresonanztomografie und anderen Modalitäten lässt sich die Voxelgröße durch die Aufnahmeparameter steuern und, wenn möglich, isotrope Voxeln wählen, bei denen alle Abmessungen gleich sind.

Kleine Voxelgrößen liefern detailreichere Bilder, erhöhen jedoch Rauschen, Datenvolumen und Rechenaufwand. Größere Voxel reduzieren Speicherbedarf und Rechenzeit, können aber feinere Strukturen verschmieren. Die Voxelgröße beeinflusst auch quantitative Messungen wie Volumenberechnungen und die Genauigkeit von Segmentierungen sowie die Ergebnisse von Registrierungen und Visualisierungen.

Oft erfolgt eine Resampling- oder Rekonvertierung auf isotrope Voxels, um eine einheitliche Verarbeitung zu erleichtern. Dabei entstehen Interpolationsfehler und potenzielle Bias, die bei der Analyse berücksichtigt werden sollten. Insgesamt ist die Voxelgröße ein zentrales Parameter in der Bildgebung, das Auflösung, Datenmenge und Analysegenauigkeit maßgeblich bestimmt.