医学影像成像原理CT图像质量CT图像质量及其影响因素.pptVIP

第六节 CT 图像质量 一、CT 图像质量评价指标 二、成像参数对CT 图像质量的影响 （一）扫描时间和扫描周期 1．扫描时间 指完成某体层面数据采集X 线束扫描所需要的时间。目前比较好的螺旋CT 最快的单层扫描时间是0.3s，屏气一次可完成腹部的连续多层扫描。普及型全身CT 在3～5s 之间，腹部扫描每一层都得屏气一次，得采用间隔扫描。 2．扫描周期 指对一个体层平面扫描开始，完成一次扫描到下一次扫描开始所需的时间。扫描周期通常包括扫描时间、数据采集系统的数据处理和恢复时间、扫描床重新定位时间等，其中扫描时间在扫描周期中占的比重最大，约为60％。目前普通全身CT 扫描周期在5s 左右，每分钟可在某体层平面进行12 次连续扫描。 （二）扫描范围和体层厚度 1. 扫描范围 指CT 扫描被照体的最大区域。 2.体层厚度 指被检体在CT 扫描、成像薄层的厚度。一般将体层厚度选择在5～10mm，对微细组织结构(如听小骨)扫描，可选l～2mm。 （三）对比度与对比度分辨力 表现在CT 图像上像素间的对比度是它们灰度间的黑白程度的对比度，通常采用两种定义方法。 一种是根据调制度M 给出的： 另一种定义是相对对比度 a 和b 分别为两组织的CT 值 对比度分辨力：是在低对比度时，CT 图像将一定大小的细节从背景中鉴别出来的能力。对比度分辨力与X 线的能量有关；还受检测器噪声的影响，噪声越大，对比度分辨力越低；窗宽和窗位的选择也影响图像的对比度分辨力。 高对比度分辨力：物体与匀质环境的X 线线性衰减系数差别的相对值大于l0％时，CT 图像能分辩该物体的能力。 低对比度分辨力：物体与匀质环境的X 线线性衰减系数差别的相对值小于1％时，CT图像能分辩该物体的能力。 （四）空间分辨力 空间分辨力是指CT 图像能分辨断层面上相邻两点的能力，常用能分辨两个点间的最小距离来表示，普通CT 图像的空间分辨力约为1～2mm。 CT 图像的空间分辨力主要决定于检测器的有效受照宽度、有效受照高度的大小，或者说取决于后准直器的准直孔径。检测器的有效受照宽度基本上决定了在体层上的横向空间分辨力；而检测器内的有效受照宽度决定了层厚，也就基本决定了沿体层轴向上的纵向空间分辨力。 传统的空间分辨力检测方法是选用一个带有不同孔径的高密度体模测试。还有许多方法来评价CT 扫描装置的空间分辨力，比较有代表性的是MTF。调制传递函数：测试卡调制对比度随着单位距离内的条纹数多少而成的函数关系变化。 在CT 成像过程中随着检测出的调制对比度的降低，调制传递函数也降低，当对比度降低到5％时，所对应的空间频率即空间分辨力的极限。 影响空间分辨力的因素有： 1．X 线束与检测器受照有效宽度 CT 图像的空间分辨力主要由检测器的有效受照宽度和高度决定，有效受照宽度和高度又由CT 的后准直器决定。2．图像重建算法 采用标准算法的CT 图像要比用高分辨力算法的图像空间分辨力低。3．图像矩阵 是显示图像的组成要素，图像矩阵越大，组成图像像素点越多，图像的空间分辨力也越好。 （五）噪声 在CT 成像过程中的噪声主要有X 线量子噪声、电气元件及测量系统形成的噪声以及重建算法等造成的噪声等。 1．概念 通常用在一特定观察区域中的CT 值的标准偏差来描述噪声的大小，它是围绕此区域的平均CT 值的上下变化的定量值。 利用标准偏差可以衡量成像系统总体的噪声水平。在多种图像噪声中，X 线的量子噪声占的比重最大。X 线的量子噪声与X 线剂量大小、采用的过滤方法、体层厚度、物体对X 线的衰减及检测器的检测能力等有关。 2．测量 图像噪声表现的CT 值的统计涨落，可用扫描一个均匀物体的CT 像来考察。按国家对CT 影像质量保证检验规范的要求，每天都应对CT 值做检测。上述的检验规范规定：水模的CT 值，验收检验要求为±4HU，状态检验要求为±6HU；稳定性检验要求是：与基础值（验收检验合格的数值为基础值）偏差： ±3HU。 3．噪声对CT 图像的影响 噪声的存在使得匀质物体的CT 值图像上各像素点的CT 值不相同，噪声的存在由CT 值的统汁涨落表现出来。适当提高X 线剂量可以减小这些噪声的影响。 （六）均匀度 均匀度（或均匀性）是描述同一种组织在断面上的不同位置成像时，是否具有同一个平均CT 值。国际上对均匀度的定义是：在扫描野中，匀质体各局部在CT 图像上显示出CT 值的一致性。 检测方法：配置匀质（水或线性衰减系数与水接近的其他均匀物质）圆形测试模（仲裁时用水模），使模体圆柱轴线与扫描层面垂直，并处于扫描野的中心；采用头部和体部扫描条件分别进行扫描，获取体模CT 图像；在图像中心处取一大于100 个像素点并小于图像面积10％的区域，测出此区域内的CT 值和噪声；然后在相当于钟表时针3、6、9、12 时的方向、距