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1、CT图像影响因素 姓名：刘龙霏 影像081CT图像影响因素众多，包括部分溶剂效应，空间分辨力，密度分辨力，相机条件设定和胶片处理等1、部分容积效应：由于CT扫描的X线束所经过的组织有一定厚度，同一扫描层面的垂直厚度内含有两种以上不同密度组织相互重叠时，这些位置的像素所获得的CT值不能如实反映其中任何一种组织的X线衰减值，这种现象被称为部分容积效应。由于部分容积效应的存在，当被扫描的正常组织或病变组织直径小于层厚时，或当某种组织仅占据层厚的一部分而不是扫描层厚内完全是此种组织时，CT图像中虽也能显示，但CT值已不能真实反映该组织的密度，而是它及与其在同一层厚内的相邻组织密度的平均值。如相邻组织密
2、度高于该组织，CT图像上所测得的CT值就比该组织的实际值要高，反之则低，这就影响了CT图像的正确诊断。所以当CT图像中病变组织直径小于层厚时，要及时改变层厚，使其小于病变的直径再行扫描，以获得更为正确的组织密度。如当层厚大于视神经时，虽然CT图像上能显示视神经，但此时测得的视神经的CT值因实际是视神经和部分眶内脂肪CT值的平均值而低于真正的视神经CT值。相邻两个不同密度组织的斜行交界部如同时处于一个层厚内，即同一层厚内垂直方向同时包含这两种斜行的组织时，不仅CT图像上显示的交界处的CT值会失真，两者的交界也会失真而变得模糊不清。这种部分容积效应也称为周围间隙现象。如当层厚较厚(如10mm)时，
3、肝肾交界处无论肝一侧边缘的CT值还是肾一侧边缘的CT值均会失真，肝肾交界处也变得模糊不清，看不到实际存在于二者间的脂肪间隙。在层面内斜行的中脑导水管、侧脑室下(颞)角轮廓显示不清就是这种原因。2、空间分辨力(spatial resolution)：空间分辨力就是图像对物体空间大小(即几何尺寸)的分辨能力。通常用每厘米内的线对数(1p)来表示，线对数越高，表明空间分辨力越强（目前高档CT的空间分辨力已达到24lp/cm）。矩阵(matrix)是影响空间分辨力的重要因素，矩阵越大，像素就越小，空间分辨力就越高。但是视野(field of view，FOV)的大小同样通过影响像素的大小影响空间分辨力
4、。同样的矩阵，视野越大，像素尺寸就越大反之，则像素尺寸越小。二者的关系可以用以下公式来表达：像素尺寸(Film)=重建视野/矩阵，矩阵扫描视野(mm)/像素尺寸(mm)。 影响空间分辨力的因素主要还有：(1)探测器孔径：即探测器排列的紧密程度，小的探测器孔径必然增加空间分辨率；(2)采集的原始数据总量：这又取决于扫描时间、取样频率及每次扫描参与取样的探测器数目；(3)重建卷积函数：是利用矩阵的卷积功能将图像数据进行数字滤波,使图像产生变化(4)对于同一台CT，空间分辨力的提高很大程度上取决于矩阵的大小和层厚的厚薄，矩阵越大、层厚越薄，空间分辨力越高。(5)如果同一台CT，同样的KV和MAS，空
5、间分辨力的提高会降低密度分辨力，因为其他条件不变，像素越小(矩阵越大)每个像素成像的信息量就越少，这样就会降低密度分辨力。3、密度分辨力(density resolution)又称低对比分辨力(low contrastresolution) 是指在低密度对比情况下(吸收系数相差为0.35%,即CT值相差3.5HU时)所能区分最小物体的直径，即图像对组织密度差别的分辨能力。通常用百分比来表示，如某CT机的密度分辨力为0.5 %，即说明当两种组织的密度差大于0.5的时候，CT图像可将它们分辨出来。影响密度分辨力的因素包括(1)通道分辨率：通道的分辨率越高，密度分辨率越高。(2)监视器的分辨率：调节
6、窗宽，窗位可以改变图像的亮度和对比度。 (3)信噪比：信噪比越高，密度分辨率越高。 提高其有两种方法：一种是增大KV或是MAS使信号增大；另一种是改变扫描角度，使之成为过扫描。(4)重建卷积函数：选择平滑函数可以得到频率低的数字滤波器,它可以将高频噪声滤掉。 空间分辨力的高低也是影响密度分辨力的重要因素，像素越大，密度分辨力也会越高。因此，考虑图像密度分辨力的时候，不仅要看百分比这个指标，而且一定同时考虑物体的大小和X射线的剂量。故密度分辨力恰当的表示方法是：密度分辨力，物体直径，接受剂量。(如某CT图像的密度分辨力为0.35%，5mm，3.5rad，表示在物体直径为5mm、病人接受剂量为3.
7、5rad时，该CT的密度分辨力为0.35)。对于同一台CT，密度分辨力的提高与矩阵(即像素大小)、层厚、KV及MAS几个因素有关。像素越大，层厚越厚，KV及MAS越大，每个像素获得的光子量越多，密度分辨力就越高但像素的增大、层厚的加厚，则会降低空问分辨力。所以对同一台CT来讲，要想获得一幅质量高的图像，要调整好空间分辨力与密度分辨力的关系,根据想要观察的组织选择合适的矩阵和层厚，以得到优秀图像。 噪声和信噪比也是其中的重要因素，而降低噪声提高信噪比的重要条件是提高探测器的效率及X射线剂量。(二)噪声(noise)指采样过程中接收到的一些干扰正常信号的信息，信噪比会因此而降低，主要影响图像的密度
8、分辨力，使图像模糊失真。噪声的大小与单位体素间光子量的多少有关，单位体素内接收的光子量越多，体素间的光子分布相对越均衡，噪声就越小。所以，在相同扫描条件下，噪声与体素的大小有着直接的关系，体素越大，接收光子越多，各体素问光子分布的均匀度越高，量子噪声就越小。反之则量子噪声增加，就会降低密度分辨力。降低噪声的措施：单位体积内光子接收量增加，噪声就会降低。相同扫描时间内，MAS直接影响X线束发射的光子数目，所以MAS的增加与量子噪声成反比。增加MAS就是增加了光子量的输出，所以可降低噪声，反之减少MAS则会增加噪声。当然，量子噪声的消除不能单单依靠增加MAS，所有影响到达探测器光子数量的成像因素都
9、会影响量子噪声，如准直宽度(X线束宽度)等。KV的大小也会影响到噪声，因为KV的大小反映了X线束能量的大小，高能量的X线束能够提高穿透力，从而使更多的光子到达探测器，减少了量子噪声。信噪比(signal/noise ratio，SNR或S/N)是评价噪声的一项技术指标。实际信号中都包含两种成分，有用信号和噪声，用来表示有用信号与噪声强度之比的参数称为信噪比，数值越大说明噪声对信号的影响越小，信号传递质量就越高，图像质量就越高。反之，图像质量就会下降。 4、伪影(artifact)是指原本被扫描物体中并不存在而图像上却出现的各种形态的影像。(1)病人因素：与病人有关的一是运动伪影，包括扫描过程中
10、病人身体的移动，病人未能屏息导致的胸腔或腹腔运动所致的伪影，可通过对病人的说明和训练来控制；心脏搏动和胃肠蠕动这些不自主的运动所造成的伪影，缩短扫描时间是行之有效的消除方法。二是由于病人体内不规则的高密度结构和异物所致如两侧岩骨间的横行伪影，金属异物(假牙、银夹)的放射状伪影等。(2)设备因素：有些伪影与CT机器性能和状态有关，如档次较低的CT会因采样数据不够多或探测器排列不够紧密，在相邻两种组织密度差别较大的时候出现条纹或放射状伪影。机器故障所致的伪影较容易辨认。(3)相机条件设定和胶片处理是影响图像质量的一个主要方面，目前大部分新的CT机配置的多为激光相机，理应能够获得很好胶片质量。但是正确设定对比度和亮度是非常重要的。设置不当必然导致曙光不正确而影响图像质量。在胶片处理方面显影度，时间的正确设定，洗相药保持稀释状态等均是需要注意的。尽量避免重复试用“陈旧显影源”，造成胶片显影不足。总之，影响CT图像质量的因素很多，其中空间分辨率，密度分辨率和Z轴分辨率，这三者相互影响，相互制约；另外正确的窗宽，窗位以及机器和胶片的正确设定和处理也是非常主要的。只有全面衡量，做好CT的质量控制，满足临床诊断的需要。
