Hocheffizientes Kompressionsverfahren für medizinische Bilder

Trier (rds). Röntgen- und besonders CT- und MR-Bildfolgen benötigen durch Ihre Dateigröße (10 - 150 MByte) sehr lange Übertragungszeiten über herkömmliche Netze wie ISDN und belegen sehr viel Speicherplatz im Archiv. Pro Tag fällt in einer Klinik etwa ein GigaByte archivpflichtiger Bilddaten an. Ohne eine hochwirksame Bilddatenkompression, die aber die medizinisch relevante Bildinformation nicht reduzieren darf, ist die Übermittlung und Datenbankhaltung dieser Bilder kaum mehr machbar.

Wissenschaftler des Instituts für Telematik an der Uni Trier (www.ti.fhg.de) haben nun ein adaptives Kompressionsverfahren zum Patent angemeldet, das verlustfreie mit verlustbehafteten Bildkompressionsverfahren so miteinander kombiniert, dass die individuellen Eigenschaften des zu verarbeitenden Originalbildes optimal berücksichtigt werden. Dazu separiert man über eine Ortsfrequenzanalyse die diagnostisch relevanten Bildbereiche (ROI - Region of Interest) vom unwichtigen Hintergrund. Die ROI-Zonen werden verlustfrei nach dem beim Bildformat GIF und dem Packformat ZIP genutzten LZW-Algorithmus (Lempel-Ziff-Welch), die übrigen Zonen verlustbehaftet gemäß dem JPEG-Standard (Diskrete Cosinus-Transformation) komprimiert.

Das in weniger als 5 Sekunden erzeugte GIF-JPEG-Kombibild ist  um den Faktor 7 - 20 kleiner als das Original und kann mit einem kleinen, nur 600 Byte großen Applet mit jedem Web-Browser betrachtet werden. Dennoch ist das medizinische Qualitätskriterium (Signal-Rauschabstand > 40 dB in den ROI) erfüllt.

Besondere Bedeutung hat diese Entwicklung für die Telemedizin: Krankenhäuser und Arztpraxen können künftig medizinische Bilder einfacher und schneller auch via Internet oder eMail austauschen. Über zukünftige Funktelefonnetze mit Übertragungsraten bis 2 Mbit/s liegt beispielsweise die Übermittlung eines Sonogramms vom Unfallort in die Klinik nur noch im Minutenbereich. 

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