裘平鋒

(富陽(yáng)市人民醫(yī)院放射科 浙江杭州 311406)

1 圖像噪聲(Image Noise)

圖像噪聲指在均勻物質(zhì)(如水模)的影像的感興趣區(qū)域內(nèi)像素CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差值。量子噪聲是多排螺旋CT圖像噪聲的主要來(lái)源[2]。CT圖像噪聲被認(rèn)為與X射線量子數(shù)的二分之一次方成反比,即探測(cè)器接收到的X射線量子數(shù)越多,CT圖像噪聲越小。

探測(cè)器所接收到的X射線量子數(shù)目的多少?zèng)Q定了CT圖像噪聲的大小,因此能調(diào)節(jié)X射線量子數(shù)的掃描參數(shù)都能對(duì)CT圖像噪聲產(chǎn)生一定影響。其中影響多排螺旋CT掃描圖像噪聲的主要因素有:電流mA、電壓kVp、曝光時(shí)間、螺距及走床速度、X射線束寬度及重建厚度、螺旋插值算法、重建算法或?yàn)V波、焦點(diǎn)到中心距離、探測(cè)器效率等。

對(duì)掃描電流而言,mAs值增加4倍,引起噪聲降低一倍,即CT圖像噪聲近似與mAs值的二分之一次方成反比。如果固定其他參數(shù),只變化掃描電壓,則低掃描電壓圖像噪聲要高于高掃描電壓圖像噪聲,即CT圖像噪聲隨著掃描電壓的升高而降低。另外,如果其他掃描條件相同,則CT圖像噪聲隨掃描層厚的增加而降低。

2 Z軸分辨率(層厚)

Z軸分辨率反映了CT機(jī)在物體Z軸方向的分辨能力,是重要的CT掃描指標(biāo)。對(duì)于多排螺旋CT,Z軸分辨率主要由探測(cè)器寬度和螺旋插值算法而決定,而對(duì)螺距及走床速度的變化不敏感[3]。針對(duì)不同的組織、不同的病灶尺度,需要選擇不同的Z軸分辨率,即層厚,從而來(lái)精細(xì)地捕捉組織中可能的病變信息。

3 低對(duì)比分辨率和高對(duì)比分辨率

檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)觀測(cè)對(duì)象與背景間的對(duì)比度差別較小的情況下的分辨能力的測(cè)試稱為低對(duì)比分辨率檢測(cè)。在低對(duì)比分辨率檢測(cè)中,圖像噪聲對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響很大,因此需要嚴(yán)格控制CT圖像噪聲的大小。此外,還需要謹(jǐn)慎選擇窗寬和窗位大小,使得在低對(duì)比分辨率情況下獲得較好的檢測(cè)效果。

檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)高對(duì)比情況下物體細(xì)節(jié)的分辨能力的測(cè)試稱為高對(duì)比分辨率檢測(cè)。CT系統(tǒng)通過(guò)采用提高或保留物體空間高頻信號(hào)的重建算法,從而提高圖像的空間分辨率(MTF值),但同時(shí)會(huì)造成CT圖像噪音的增加。對(duì)于信噪比較高的組織,由空間分辨率的提高而帶來(lái)的噪聲的增加對(duì)圖像質(zhì)量的影響相對(duì)比較小。

4 總結(jié)與討論

與X射線圖像相比,CT圖像具有更高的密度分辨率。人體軟組織的密度差別相對(duì)較小,對(duì)X射線的吸收系數(shù)大多接近于水,對(duì)成像系統(tǒng)密度分辨率的要求較高。CT圖像可以很好地顯示由軟組織構(gòu)成的器官,在清晰的解剖圖像背景上顯示出病變的影像信息。在合理控制放射線劑量的同時(shí),獲得清晰的醫(yī)學(xué)影像是CT成像的重點(diǎn)和關(guān)鍵。

影響CT圖像質(zhì)量的因素比較復(fù)雜。通過(guò)降低CT圖像噪聲,提高CT圖像Z軸分辨率、增強(qiáng)成像系統(tǒng)的低對(duì)比分辨率和高對(duì)比分辨率等指標(biāo),可以有助于獲得高質(zhì)量的CT圖像。CT圖像質(zhì)量的高低將直接影響CT診斷的準(zhǔn)確率。高質(zhì)量的CT圖像對(duì)疾病的早期發(fā)現(xiàn)、治療方案的確認(rèn)以及治療效果的判斷具有重要的臨床參考價(jià)值。

[1] Li Z Z. Several new technique of dam safety monitoring abroad[J].Hydropower Automation and Dam Monitoring,1997,21(1):16～18.

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[3] McCollough CH,Zink FE.Performance evaluation of a multi-slice CT system[J].Med Phys,1999, 26:2223～2230.