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1、CT图像 一、CT图象的特点,（一） 数字化图像 CT图像是根据象素按矩阵排列构成。这些象素反映的是人体相应单位容积（体素）的X线吸收系数。CT机档次不同其图像的象素大小、数目均不同。大小有1.0mm1.0mm，0.5mm0.5mm，0.25mm0.25mm之分。数目可以是256256个，512512个，10241024个。显然，象素越小，数目越多，构成的图像越细致、清晰，空间分辨力（spatial resolution）越高。,CT图像的数据采集后，可对其进行图像后处理。尤其是螺旋扫描的容积数据，可改变算法，进行重建（reconstruction）。能对横断层面像进行多维，多平面的各种类型的
2、重组（refomation），从任意角度，全方位观察影像，使病变的定位、定量、定性更准确。在重组图像中，不同密度的组织可以用不同的伪彩色显示，使图像显示更生动。 CT图像有较高的密度分辨力（density resolution），其X线吸收系数的测量精确度可达0.5%，能分辨密度差异较小的组织。所以能清楚地显示人体某些器官的解剖结构和器官内密度发生变化的病变组织。,（二）CT值 CT值是简便的量化指标。在研究CT图像时，人们关心各组织结构内的密度差异，即相对密度。如果某一组织发生病变其密度就会发生变化，这对CT诊断有很大价值。但是，比较和计算各组织对X线的吸收系数非常繁琐，于是亨氏（Houns
3、field）把X线的吸收系数换算成CT值，单位就是Hu （Hounsfield unit）。亨氏定义水的CT值为0 Hu,其它不同密度组织都同它进行比较，大于水的定为正值，骨皮质CT值为 +1000 Hu，小于水的定为负值，空气的CT值为 1000 Hu，人体内密度不同的各种组织的CT值则位于 1000 +1000 Hu的2000个分度之间。,在实际工作中可以用测CT值的方法，大体估计组织器官的结构情况，这样就有了一个简便的量化指标。此外还可以根据CT值选择阈值进行图像后处理，根据CT值进行实时增强监视，根据CT值进行骨密度测定等。但是，CT值并不是恒定的，它会因X线硬化，电源状况，扫描参数，
4、温度及邻近组织等因素发生改变，因此在诊断中CT值只能作为参考，而不能作为诊断依据。,窗宽（window width）是指CT图像上16个灰阶里所包括的CT值范围，窗位（window level）是窗的中心位置。我们知道，人体内密度不同的组织的CT值位于2000个分度之间，如果CT图像用2000个灰阶来表示，图像层次非常丰富。但人眼一般仅能分辨16个灰度等级，若将2000个分度划分为16个灰阶，每个灰阶的CT值为2000/16=125 Hu，即相邻两组织CT值相差125 Hu时，人眼才能分辨。为了能观察到CT机所具有的较高的密度分辨力，引进了窗宽和窗位。,窗宽所包括的CT值范围内的组织，可以用不
5、同的模拟灰阶来显示。CT值范围以外的组织，则没有灰度差别，无法显示。窗位是以计划观察组织的CT值为中心，又称窗中心。同样的窗宽，由于窗位不同，其所包括的CT值范围不同。例如取窗宽为100 Hu，窗位为0 Hu时，其CT值范围为50 Hu；当窗位为40 Hu时，其CT值范围则为 -10 +90 Hu。,二、影响图像质量的变量因素 CT图像的质量除与CT机的性能等固有因素有关外，还有许多变量因素直接影响CT图像的质量。在CT检查中，熟悉这些变量因素，并合理加以调节，才能获得高质量的CT图像。比如CT检查前的准备工作，不可忽视。此外，还需注意：,（一） 算法的选择 CT图像是数字化的图像，图像重建的
6、数学演算方式是机内设定的，常用的有标准算法、软组织算法和骨算法等，要根据检查部位的组织成分和密度差异，选择合适的数学演算方式。 标准算法适用于一般CT图像的重建，例如颅脑图像重建等；软组织算法适用于需要突出密度分辨力的软组织图像重建，例如腹部器官的图像重建等；骨算法适用于需要突出空间分辨力的图像重建，例如骨质结构和内听道的图像重建等。算法选择不当，会降低图像的分辨力。螺旋扫描的容积数据可变换算法，进行多种算法的图像重建。,（二） 分辨力 CT的空间分辨力和密度分辨力，是判断CT机性能和说明图像质量的两个指标。它们互相制约，比如象素小，数目多，提高了空间的分辨力；但在X线总量不变的条件下，每个单
7、位容积所获得的光子数却按比例减少，使密度分辨力下降。若需保持原来的密度分辨力，就要增加X线量。当然，同时提高空间分辨力和密度分辨力，可明显提高图像质量。,（三）噪声 均匀物体的影像中各象素的CT值参差不齐，图像呈颗粒性，影响密度分辨力，这种现象称CT的噪声。它可分为随机噪声和统计噪声。通常所指的噪声是统计噪声。其来源有探测器方面的，如探测器的灵敏度，象素大小，层厚及X线量等。还有电子线路及机械方面的，重建方法及散乱射线等也会引起噪声。噪声与图像的质量成反比，因此要了解噪声产生的机制，尽量加以抑制。比如因为X线穿透人体到达探测器的光子数量有限，致使光子在矩阵内各象素上的分布不均，导致密度相等的组
8、织或水在图像上的各点的CT值不相等，诊断学上称其扫描噪声。显然扫描噪声与X线量有关，因此，必须根据检查部位的组织厚度和密度来选择mAs。原则上以保证图像质量的mA乘CT机所能达到的最快扫描速度为较好搭配。一般讲增加4倍的X线量，可使图像的扫描噪声减半。,（四）部分容积效应 1部分容积效应（partial volume effect） 在同一扫描层面内含有2种以上不同密度的组织相互重叠时，所测得的CT值不能如实反映该单位体素内任何一种组织真实的CT值，而是这些组织的平均CT值，这种现象称部分容积效应。显然，部分容积效应与CT扫描层厚和被检组织周围的密度有明显关系，当评价小于扫描层厚的病变时，要考
9、虑其CT值是否有部分容积效应的影响，薄层扫描可减少部分容积效应。,2周围间隙现象（peripheral space phenomenon） 在同一扫描层面内，与层面垂直的2种相邻但密度不同的组织，其边缘部的CT值不能准确测知，因而在CT图像上，其交界部的影像不能清楚分辨，这种现象即为周围间隙现象。这是扫描X线束在两种组织的邻接处其测量值相互重叠造成的物理现象，实质上也是一种容积效应。,（ 五） 伪 影 CT图像中与被扫描组织结构无关的异常影像，称伪影。产生原因有： 1设备所致 由于探测器，数据转换器损坏或传输电缆工作状态不稳定，接口松脱，CT机使用前未作校准，球管不在中心位置，球管极度老化，探
10、测器敏感性漂移等引起。常见的有环状、条状、点状、同心圆状等伪影。,2病人所致 来自病人方面产生的伪影有：运动伪影：因扫描部位不固定产生。常见的有与扫描方向一致的条状低密度影；线束硬化伪影：因扫描范围内组织间密度差异较大产生。如扫描范围内的金属异物、钡剂、碘油等可产生条状或星芒状伪影；颅底，肩部，扫描野外的肢体，胃肠道内的气体等亦可产生伪影。,3扫描条件不当所致 CT检查时，选用的扫描参数不当，例如选用的扫描野和显示野与扫描部位大小不匹配或扫描参数设定过低时亦可产生伪影。 伪影降低图像质量，甚至影响病变的分析诊断。因而应正确认识伪影，分析产生伪影的原因，做好扫描前的准备工作，及时去除造成伪影的因
11、素，尽量避免或减少伪影的出现。为了保证诊断的准确性，对伪影较多的图像，应去除产生伪影的原因后重新扫描，切忌在伪影较多的图像上作诊断。,（六）窗宽和窗位 窗宽和窗位的选择，关系到组织结构细节的显示，在实际操作中，根据计划显示结构CT值的变化范围来确定合适的窗宽、窗位，尤其当正常组织与病变组织间密度差别较小时，应用窄窗宽才能显示病变。加大窗宽，图像层次增多，组织对比减少，细节显示差；缩窄窗宽，图像层次减少，对比增加。两者应相互协调，匹配，才能获得既有一定层次，又有良好对比的影像。不同的机型，因性能差异，窗值并不完全一致。即使同一台机器，随着使用时间的变化，窗值也会有所变化。此外，电流、电压的改变，
12、温度、湿度也会使数据采集系统发生误差，使CT值在一定程度上波动，影响窗宽和窗位的选择。,检查方法 一 、平扫 CT平扫是指不用对比剂增强或造影的扫描，又称非增强扫描。扫描方法较多，其中应用最广泛、最普及的是普通扫描。又称平扫。,一、普通扫描 普通扫描是非增强断层扫描。常规采用横断层面，亦可冠状层面扫描。层厚510mm，层距510mm，即层与层之间的间距为0，实行无间距扫描。管电压120140kV，管电流70260mA，扫描时间60.5s，矩阵256256个以上，标准算法、软组织算法均可，对CT机没有特殊要求，在普通CT机和螺旋CT机上都可实施。 CT检查一般先做普通扫描，如果需要再选用其它扫描
13、方法。,二、薄层扫描 薄层扫描是指层厚小于或等于5mm的无间距或有间距扫描。在普通CT机和螺旋CT机上都可实施，平扫和增强扫描均可。主要优点是减少部分容积效应，真实反映组织密度。缺点是信噪比降低。目前最薄的扫描层厚可达1mm 。主要用途有：较小组织器官如鞍区、内耳、眼眶、椎间盘、半月板等，常规用薄层平扫；检出较小病灶，如肝脏、肾脏等的小病灶，胆系和泌尿系的梗阻部位等，在普通扫描的基础上加做薄层扫描；一些较大的病变，为了观察病变的内部细节，局部可加做薄层扫描；拟进行图像后处理，最好用薄层螺旋扫描，扫描层面越薄，重组图像的质量越高。,三、重叠扫描 重叠扫描（ overlap scan）是断层扫描，
14、可横断层面亦可冠状层面扫描。扫描时设置层距小于层厚，使相邻的扫描层面有部分重叠。例如扫描层厚10mm，层距5mm，相邻两个层面就有5mm厚度的重叠。此方法对CT机没有特殊要求，管电压、管电流、扫描时间、算法、矩阵与普通扫描相同。优点是减少部分容积效应。缺点是扫描层面增加致病人的X线吸收剂量加大。一般只用于兴趣区的局部扫描，以提高小病灶检出的机会。,四、靶扫描 靶扫描（target scan）是指兴趣区局部放大后再进行扫描的方法。即对检查部位先行一层普通扫描，利用此图像决定兴趣区，局部放大后开始层厚、层距15mm的无间距逐层扫描。此方法对CT机没有特殊要求，管电压、管电流、扫描时间、算法、矩阵与
15、普通扫描相同。靶扫描图像增加了兴趣区的象素数目，提高了空间分辨力；而普通扫描后的局部放大像，仅是兴趣区的象素放大，数目不变，空间分辨力没有提高。靶扫描主要用于小器官和小病灶的显示。,五、高分辨力扫描 高分辨力扫描CT（high resolution CT;HRCT）是通过重建图像时所采用的滤波函数形式等的改变，获得具有良好的空间分辨力CT图像的扫描方法。要求CT机的固有分辨力小于10Lp/cm，即分辨的最小物体直径为0.5mm，矩阵在512512个以上，若不足需要通过缩小视野来增加象素数量。扫描时要用高电压120140kV，大电流120220mA，层厚12mm，层距可视扫描范围大小决定，可无间
16、距或有间距扫描，选用骨算法重建。,此方法突出优点是具有良好的空间分辨力，对显示小病灶、小器官及其细微结构优于其它扫描方法。主要用于普通扫描的一种重要补充。如肺部HRCT，能清晰显示以次级肺小叶为基本单位的肺内细微结构，当诊断和鉴别诊断支气管扩张，肺内弧立或播散小病灶，弥漫性与结节性病变时常用。也可作为独立的扫描检查方法，如内耳的扫描等。,六、图像堆积扫描 图像堆积扫描（stack slice）是利用多个薄层扫描，通过图像叠加功能进行重建图像的检查方法。在普通CT机和螺旋CT机上均可实施。其方法是设置好扫描层厚及其它扫描条件，进行大mAs薄层无间距扫描或薄层螺旋扫描。然后选择叠加参数进行叠加。可以观察叠加效果，若不理想可变换叠加参数再进行重建图像，直至理想。一般选层厚13mm，450mAs扫描，叠加数35层为宜。叠加后的CT图像，信息量加大，信噪比得到改善，减少了伪影。可用于颅底部的CT检查，有助于发现脑干和后颅窝的病变。,七、定量扫描 定量CT（quant
