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1、第九节第九节 图像质量和放射剂量图像质量和放射剂量雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂一、图像质量又名高对比度分辨力： 兴趣区物体与背景组织的X线衰减差别大于10%时，CT图像能分辨该物体的能力。（一）空间分辨力（一）空间分辨力雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂测试方法测试方法：一是线对测试卡（LP/cm） 或孔模测试仪（或孔模测试仪（mmmm）二是用MTF评价系统。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂通常空间分辨力是指断面内断面内空间分辨力。多层螺旋CT的2D、3D图像处理：z轴空间分辨力轴空间分辨力。雅安职业技术学院
2、雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂1影响断面内空间分辨力的因素：u焦点u探测器孔径大小u几何放大率u扫描层厚u重建矩阵和视野u重建滤过算法 等雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂u扫描层厚扫描层厚: 层厚越薄空间分辨力越高u重建滤过算法重建滤过算法: 高空间分辨力算法（骨算法、锐化算法） 标准算法 软组织算法 高空间分辨力算法可提供最高的空间分辨力。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂u重建矩阵重建矩阵: 重建矩阵大，信息密度大，图像就清晰，空间分辨力就高；但增加了重建时间和计算机成本。u视野视野(FOV) : 重建矩阵一定，FOV越小
3、，则信号密度就越大，图像空间分辨力就越高。uFOV和重建矩阵共同决定了信号密度，像素大小。 雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂2影响z轴空间分辨力的因素u层厚：主要影响因素。层厚：主要影响因素。层厚薄z轴分辨力高。有效层厚一般大于标称层厚。 （1） 180线性内插法比360可获得更薄的有效层厚。 （2）螺距：单层CT层厚随螺距增加而增宽。 多层CT层厚随螺距增加因重建算法的不同而不同，故要选好螺距。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂u重建间隔：重建间隔： 重建间隔大降低重建间隔大降低z轴分辨力；轴分辨力； 重叠重建可提高z轴分辨力，改善二维和
4、三维图像质量，但重建时间长和占据存贮资源，降低工作效率，小于50%层厚为宜。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（二）噪 声u定义定义:均匀物质的图像中，指定区域指定区域CT值与平均值的值与平均值的变化量。变化量。u具体表示:兴趣区与均匀物质CT值的标准差（SD）。u噪声增加，信噪比下降，密度分辨力降低。u测试：用水模扫描，测量水模兴趣区获得。uCT图像噪声主要包括：X线量子噪声、电气元件及测量系统噪声及重建算法造成噪声。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂影响CT图像噪声的主要因素（1）管电流量：管电流量： mAs增加，噪声降低。（2）管电压：
5、管电压：提高管电压，管电流不变射线量增加，噪声减小。（3）层厚：层厚：层厚增加噪声减小。多层CT薄层扫描，用厚层重建可降低噪声。（4）算法：算法：高空间分辨力算法比其它算法产生大噪声；平滑算法，重建图像的噪声小。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（5）FOV和矩阵和矩阵：共同决定像素大小，像素大，噪声减小。（6）螺距螺距：螺距增加，扫描速度增大，噪声增加。 多层CT采用管电流随着螺距增加而增加的自动补偿技术，有效mAs不变，噪声不变。（7）噪声大小还与物体大小和物体对比度有关。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（三）密度分辨力u又名低对比度分
6、辨力又名低对比度分辨力： 兴趣区物体与背景组织的X线衰减差别小于1%时，CT图像能分辨该物体的能力。u主要由CT成像装置的噪声状况成像装置的噪声状况决定。u与噪声关系：噪声增大会降低影像的密度分辨力。u测量：有不同低对比度和不同直径圆孔的低密度体模。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（四）伪 影u定义：定义：由于设备或被检者设备或被检者所造成的、与被扫描物体无关与被扫描物体无关的影像。u分类：分类：被检者造成的伪影和设备引起的伪影。u设备伪影不可避免：设备伪影不可避免：如探测器的响应不一致造成环状伪影；投影数据测量转换误差导致直线状伪影。雅安职业技术学院雅安职业技术学
7、院 医学系医学系 樊先茂樊先茂工作中常见伪影：被检者的运动伪影被检者的运动伪影线束硬化伪影线束硬化伪影部分容积伪影部分容积伪影金属假体伪影金属假体伪影肢体超出测量范围造成的伪影肢体超出测量范围造成的伪影 等雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（1）运动伪影：运动伪影：条状。 （2）线束硬化伪影：线束硬化伪影：骨性结构间宽条状伪影或 暗色区域。 典型例子：典型例子：扫描颅底在两侧颞骨之间出现。 原因原因：X线光谱宽，当照射到厚物体特别是骨骼时，因不同波长的X线衰减不同，造成X线束光谱的平均能量增加所致。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（3）部分
8、容积伪影）部分容积伪影 扫描层面内含有两种及以上两种及以上不同密度组织不同密度组织，探测器接受的X线强度是穿过该层面的平均值平均值，而不反映其中某一组织，其平均CT值不能反映其中某一组织的CT值，称为部分容积效应部分容积效应。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂u病变组织直径小于层厚时得不到正确反映。u最易出现在后颅凹，呈黑白相间的条纹状。u随层厚的增加而增大，采用薄层扫描可减小部分容积效应。u主要在z轴上出现，在断面内出现称之为采样伪影。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（4）金属伪影u金属伪影：金属伪影： X线受金属的严重衰减几乎到不了探测
9、器，投影不完全，在重建图像上出现严重的黑、白相间的条纹状伪影。u实质上是线束硬化伪影和部分容积伪影复合所致线束硬化伪影和部分容积伪影复合所致。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（5）阶梯伪影：n螺旋螺旋CT的常见伪影。n原因：原因：被检体在螺旋CT扫描z轴上的倾斜度及成像的放大倍数。具体说与重建间隔大小及螺旋CT插值有关。n抑制方法：抑制方法：采用较小的螺距和重建间隔以及尽量选用抑制伪影产生的插值方法。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂线束硬化校正软件线束硬化校正软件 (BHC) (BHC)放射状伪影抑制软件放射状伪影抑制软件 (STACK)
10、 (STACK)栅形伪影抑制软件栅形伪影抑制软件 (RASP) (RASP) 运动伪影校正软件运动伪影校正软件 (APMC) (APMC)头颅头颅头颅头颅骨盆骨盆骨盆骨盆 肩关节肩关节肩关节肩关节胸部胸部胸部胸部腹部腹部腹部腹部高级伪影消除软件高级伪影消除软件雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂二、放射剂量CT检查的辐射量高于高于普通X线摄影雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（一）CT机的辐射效能u几何效率：几何效率：探测到的X线与源X线的比率，为30%90%。u量子探测效率：量子探测效率：探测器记录光子与入射光子的比率，为60%90%。u转换
11、效率转换效率：探测器吸收X线信号转换为电信号的能力。uCT机总剂量效率机总剂量效率：几何效率、量子探测效率、转换效率的乘积。u总剂量效率低，导致CT图像较高的量子噪声。增加曝光量可补偿图像噪声，但增加了放射剂量。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（二）扫描技术因素1管电压：管电压：高KV提高穿透力，减小对被检者的辐射危害。2滤过：滤过：吸收低能X线，减少对被检者的损伤。3管电流量与剂量呈正比管电流量与剂量呈正比。4扫描范围扫描范围增大，被检者累积剂量增加。故扫查范围应尽量小。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂5层厚：层厚：在等曝光条件下剂量随
12、层厚的增加而增加。薄扫时，往往使用更高mAs，增加放射剂量。6螺距：螺距：单层CT, 螺距越大则扫描速度越快，曝光时间减小，剂量减小，呈反比关系。多层CT若设置了有效mAs随螺距变化的自动补偿，则放射剂量与螺距无关。u放射剂量的确定原则：放射剂量的确定原则：处理好对被检者的辐射危害与图像噪声的关系。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂（三）CT剂量的表达单次扫描单次扫描CT剂量指数：剂量指数：CTDI1定义定义美国美国FDA定义定义：在Z轴上-7T到+7T的剂量积分/标称层厚。 欧共体欧共体定义定义：在Z轴上-50mm到+50mm的剂量积分/标称层厚。 2.测量：测量：用热释光剂量计（TLD）或笔形电离室测量。 用笔形电离室测量受层厚影响，而欧共体的与层厚无关,用笔形电离室准确，目前在国际上应用最广泛。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂2多次扫描的平均剂量多次扫描的平均剂量:MSAD T标称层厚，I 扫描间隔。雅安职业技术学院雅安职业技术学院 医学系医学系 樊先茂樊先茂
