Computertomographie und Schlachtkörperanalyse beim Schwein
40. Kulmbacher Woche - Kurzfassung Vortrag
Für die Klassifizierung von Schweineschlachtkörpern werden unterschiedliche Verfahren angewendet - vom manuellen ZP bis zum hochtechnisierten Autofom. Innerhalb der EU ist es erforderlich, die Eignung dieser Klassifizierungs-Verfahren in einem aufwändigen Zulassungsprozess nachzuweisen. Kernpunkt dieser Zulassung ist eine grobgewebliche Zerlegung (in Muskelfleisch, Fettgewebe und Knochen) zur Bestimmung des Muskelfleischanteils im Schlachtkörper. Innerhalb der EU stellt die Zerlegung derzeit das Referenzverfahren dar, dessen Ergebnis von den zuzulassenden Klassifizierungsverfahren reproduziert werden muss.Die grobgewebliche Zerlegung ist fehlerbehaftet sowie zeit- und damit kostenintensiv. Es besteht daher ein großes Interesse an einer schnellen und zuverlässigen Alternative, wofür sich die Röntgen-Computertomographie (CT) anbietet. Im Rahmen des EU-Projektes EUPIGCLASS konnte gezeigt werden, dass eine CT-Analyse grundsätzlich geeignet ist, den Muskelfleischanteil (MFA) exakt zu bestimmen. In Folge dieses Projektes wurde daher an der BFEL, Standort Kulmbach, ein CT-Labor eingerichtet, um die Methode weiterzuentwickeln und die Röntgen-CT-Analyse als alternative Referenzmethode zur Bestimmung des MFA zu evaluieren.
Mit dem Röntgen-CT werden zweidimensionale Querschnitt-Bilder erzeugt, in denen Gewebetypen unterscheidbar sind, da sie Röntgenstrahlung unterschiedlich stark abschwächen. Diese Abschwächung ist im Bild mit Grauwerten darstellbar. Aus einer Serie von 2D-Bildern lässt sich dann ein 3D-Körper rekonstruieren, der aus Voxeln unterschiedlicher Graustufen besteht. Um dabei zu einer quantitativen Analyse des Schlachtkörpers zu gelangen, müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden:
- Röntgen-Einstellungen (z.B. Strahlungsintensität, Rotationszeit)
- Auflösung (Schichtdicke, Aufnahmefenster)
- Dreidimensionalität (das Problem gemischter Pixel)
Die CT-Analyse der Schlachtkörper von Schweinen besteht somit aus zwei Schritten:
- Entwicklung eines Standard-Protokolls zur Durchführung der CT-Aufnahmen;
- Statistische Analyse des Zusammenhangs zwischen Graustufen-Verteilung und Zerlege-Daten.
Dabei ist ein Kompromiss zu finden zwischen der Detailgenauigkeit der CT-Aufnahmen (als Zeit- und Kostenfaktor) und der Messgenauigkeit der Zielgröße MFA. Von zentraler Bedeutung für die Methode ist eine robuste Zuordnung von Grauwert-Bereichen zu Gewebetypen.
Das Standard-Verfahren, das an der BFEL, Standort Kulmbach, entwickelt wurde, erlaubt es, mit einer Röntgensitzung von 10-15 min pro Schlachtkörper den MFA mit einem relativen Fehler von ca. 1% zu bestimmen. Da dieser Fehler immanent auch bei der grobgeweblichen Zerlegung auftritt, stellt die Röntgen-CT-Analyse eine vollwertige alternative Referenzmethode dar.
Quelle: Kulmbach [ M. JUDAS, R. HÖRETH und A. DOBROWOLSKI ]
