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1、数字化医学影像数字化医学影像质量评价与质量控制质量评价与质量控制医学影像数字化医学影像数字化数字化医学影像的质量保证数字化医学影像的质量保证n n医学影像信息是数字化医院的重要组成部医学影像信息是数字化医院的重要组成部分分n n医学影像的质量管理是医院质量管理的重医学影像的质量管理是医院质量管理的重要组成部分要组成部分n n数字化医学影像与其他影像技术差异认识数字化医学影像与其他影像技术差异认识n n存在问题存在问题质量指标评价和质量控制的规质量指标评价和质量控制的规范化范化影响数字化图像质量的综合因素影响数字化图像质量的综合因素优秀图像数字化影像的质量指标评价数字化影像的质量指标评价n n空
2、间分辨率空间分辨率（Spatial resolutionSpatial resolution）n n低对比度分辨率低对比度分辨率（Low Contract Low Contract resolutionresolution）n n噪声噪声（NoiseNoise）n n量子检测效率量子检测效率（Detective Quantum Detective Quantum EfficiencyEfficiency，DQEDQE）n n动态范围动态范围（Dynamic RangeDynamic Range）n n医用显示器的质量指标与评价医用显示器的质量指标与评价空间分辨率空间分辨率u调制传递函数调制传递
3、函数调制传递函数调制传递函数（Modulation transferModulation transferModulation transferModulation transferfunction, MTFfunction, MTFfunction, MTFfunction, MTF）：用数字方法描述系统再现成像用数字方法描述系统再现成像用数字方法描述系统再现成像用数字方法描述系统再现成像物体的空间频率的能力。物体的空间频率的能力。物体的空间频率的能力。物体的空间频率的能力。 不同成像器件的调制传递函数不同成像器件的调制传递函数不同成像器件的调制传递函数不同成像器件的调制传递函数空间分辨率空
4、间分辨率u每毫米线对数每毫米线对数（LP/mmLP/mm）：指用线对卡测试情况下，：指用线对卡测试情况下，实际能够用眼睛观察到的图像最高分辨率。实际能够用眼睛观察到的图像最高分辨率。空间分辨率空间分辨率u象象素尺寸素尺寸（Pixel sizePixel size）： 图像采集系统中组成数字图像矩阵中每个图像采集系统中组成数字图像矩阵中每个单元的尺寸大小单元的尺寸大小 像素尺寸与影像质量的关系像素尺寸与影像质量的关系u成像矩阵成像矩阵成像矩阵成像矩阵： 一一一一幅数字图影像中行幅数字图影像中行幅数字图影像中行幅数字图影像中行 列组成的数字阵列列组成的数字阵列列组成的数字阵列列组成的数字阵列 成像
5、矩阵成像矩阵空间分辨率空间分辨率低对比度分辨率低对比度分辨率n低对比度分辨率低对比度分辨率（Low Contract Low Contract resolutionresolution） 指在较小密度差（灰阶）条件下，系统指在较小密度差（灰阶）条件下，系统能够分辨的影像尺寸。能够分辨的影像尺寸。影响低对比度分辨率的主要因素是影响低对比度分辨率的主要因素是信噪比信噪比（S/NS/N）低对比度分辨率可以用专用体模测量。低对比度分辨率可以用专用体模测量。低对比度分辨率低对比度分辨率低对比度分辨率低对比度分辨率n噪声噪声（NoiseNoise） 在等亮度影像中可观察到的亮度随机出在等亮度影像中可观察到
6、的亮度随机出现的波动，也就是在我们观察影像时会看现的波动，也就是在我们观察影像时会看到一层细小颗粒的背景。这种可见的细小到一层细小颗粒的背景。这种可见的细小颗粒称为噪声。颗粒称为噪声。噪声对图像质量的影响噪声对图像质量的影响n量子检测效率量子检测效率（Detective Quantum Detective Quantum EfficiencyEfficiency，DQEDQE）DQEDQEDQEDQE的两种含义的两种含义的两种含义的两种含义: : : :得到同样的得到同样的得到同样的得到同样的SNRSNRSNRSNR（图像质量）只用原来一半（图像质量）只用原来一半（图像质量）只用原来一半（图像
7、质量）只用原来一半的剂量。的剂量。的剂量。的剂量。在同样的剂量条件下提高在同样的剂量条件下提高在同样的剂量条件下提高在同样的剂量条件下提高SNRSNRSNRSNR（图像质量）（图像质量）（图像质量）（图像质量）40%40%40%40%。 定义定义定义定义：从：从：从：从X X X X线转换成影像信息的有效利用率。线转换成影像信息的有效利用率。线转换成影像信息的有效利用率。线转换成影像信息的有效利用率。DQEDQEDQEDQE值越大，值越大，值越大，值越大，获取一幅图像所需的获取一幅图像所需的获取一幅图像所需的获取一幅图像所需的X X X X射线剂量就越小。射线剂量就越小。射线剂量就越小。射线剂
8、量就越小。 量子检测效率曲线量子检测效率曲线 n n 动态范围动态范围（Dynamic RangeDynamic Range） 在在在在X X X X线成像系统中是指线成像系统中是指线成像系统中是指线成像系统中是指X X X X线输入从低剂量到高线输入从低剂量到高线输入从低剂量到高线输入从低剂量到高剂量的情况下输出保持线性的范围，通常也称为剂量的情况下输出保持线性的范围，通常也称为剂量的情况下输出保持线性的范围，通常也称为剂量的情况下输出保持线性的范围，通常也称为宽容度。宽容度。宽容度。宽容度。医用显示器质量指标与评价医用显示器质量指标与评价 专业医用灰阶专业医用灰阶专业医用灰阶专业医用灰阶显
9、示器能够通过显示器能够通过显示器能够通过显示器能够通过专用的校正软件专用的校正软件专用的校正软件专用的校正软件对显示器的输入对显示器的输入对显示器的输入对显示器的输入和输出信息进行和输出信息进行和输出信息进行和输出信息进行曲线校正使之符曲线校正使之符曲线校正使之符曲线校正使之符合合合合DICOMDICOMDICOMDICOM曲线曲线曲线曲线-图像一致性。图像一致性。图像一致性。图像一致性。医用显示器的特点医用显示器的特点n n “ “三高三高”显示器显示器 1、高分辨率高分辨率： 可达五百万像素可达五百万像素可达五百万像素可达五百万像素（MPMPMPMP）的分辨率，为的分辨率，为的分辨率，为的
10、分辨率，为 20482560204825602048256020482560。 2、高灰阶高灰阶：可达可达10-12BIT10-12BIT，精确反映图象灰阶。，精确反映图象灰阶。 3、高亮度高亮度： 达到达到500CD/M2以上。可以拉开每一个灰阶的差别，使以上。可以拉开每一个灰阶的差别，使人眼能分辨的亮度差异达到人眼能分辨的亮度差异达到720CD/M2以上以上 眼见为实眼见为实Do you trust what you see?Do you trust what you see?医用显示器质量指标的评价医用显示器质量指标的评价n n对比度阈值对比度阈值（Contract ThresholdC
11、ontract Threshold）n n极限分辨差极限分辨差（Just-Noticeable Just-Noticeable DifferenceDifference，JNDJND）n n数字驱动级别数字驱动级别（Digital Driving LevelDigital Driving Level，DDLDDL）医用显示器的要求医用显示器的要求n n亮度亮度n n亮度范围亮度范围n n标准灰阶显示函数标准灰阶显示函数n n分辨率分辨率数字化影像的后处理技术数字化影像的后处理技术 数字化影像设备的一个显著特点就是影像数字化影像设备的一个显著特点就是影像数字化影像设备的一个显著特点就是影像数字化
12、影像设备的一个显著特点就是影像的后处理技术。通过后处理技术可以获得更多的后处理技术。通过后处理技术可以获得更多的后处理技术。通过后处理技术可以获得更多的后处理技术。通过后处理技术可以获得更多的医学信息。因此，对数字化影像设备的质量的医学信息。因此，对数字化影像设备的质量的医学信息。因此，对数字化影像设备的质量的医学信息。因此，对数字化影像设备的质量评价不能忽视其后处理技术的评价。评价不能忽视其后处理技术的评价。评价不能忽视其后处理技术的评价。评价不能忽视其后处理技术的评价。数字化影像的后处理技术数字化影像的后处理技术 CR、DR：边缘增强、窗宽窗位调节、亮度边缘增强、窗宽窗位调节、亮度对比度调
13、节、组织均衡、空间频率调制对比度调节、组织均衡、空间频率调制 CT：最大密度投影最大密度投影（MIPMIP）、表面重建、表面重建（SSDSSD）、容积再现、容积再现（VRVR）、曲面重建法、曲面重建法（CRRCRR）、多平面重建、多平面重建（MPRMPR） MRI：弥散张量成像弥散张量成像（DTIDTI）数字化影像的后处理技术数字化影像的后处理技术数字化影像的后处理技术数字化影像的后处理技术 数字化影像后处理技术是数字化影像的数字化影像后处理技术是数字化影像的精华所在，但是在实际评价时，很难用定精华所在，但是在实际评价时，很难用定量指标来衡量，只能用功能和临床应用的量指标来衡量，只能用功能和临
14、床应用的实际效果来评价。实际效果来评价。数字化医学影像的质量控制数字化医学影像的质量控制（QC)QC) 要进行数字化医学影像的质量控制，必要进行数字化医学影像的质量控制，必须了解数字化成像的运行原理，了解决定须了解数字化成像的运行原理，了解决定影像质量的环节与因素。影像质量的环节与因素。数字化医学影像的质量控制（数字化医学影像的质量控制（QC)QC) 数字化医学影像的产生数字化医学影像的产生数字化医学影像的质量控制数字化医学影像的质量控制（QC)QC)质量控制工作分为三个层次：质量控制工作分为三个层次： 日常质控：日常质控：技术层次技术层次（RoutineRoutine：Technologis
15、t levelTechnologist level）系统检测：系统检测：物理学层次物理学层次（System System inspectioninspection：Physicist levelPhysicist level）系统调整：系统调整：检修层次检修层次（System System adjustmentadjustment：service levelservice level）数字化医学影像的质量控制（数字化医学影像的质量控制（QC)QC)n n日常质控 数字化影像的日常质控可以用影像系统提供的质控（QC）软件来进行，测试工作一般用专门的质控测试图来完成。最常用的测试卡为SMPTESM
16、PTE测试卡测试卡。数字化医学影像的质量控制（数字化医学影像的质量控制（QC)QC)SMPTESMPTE测试卡测试卡数字化医学影像的质量控制数字化医学影像的质量控制（QC)QC)数字化医学影像的质量控制数字化医学影像的质量控制（QC)QC)通常应用通常应用SMPTESMPTE测试卡检测的项目有测试卡检测的项目有：（1 1）灰阶还原能力。）灰阶还原能力。（2 2）空间分辨率与低密度分辨率。）空间分辨率与低密度分辨率。（3 3）影像的几何失真。）影像的几何失真。（4 4）影像的伪影。）影像的伪影。数字化医学影像的质量控制数字化医学影像的质量控制（QC)QC)n n系统检测检测系统和监视器上的影像质
17、量检测系统和监视器上的影像质量检查系统（如检查系统（如CRCR成像板、成像板、DRDR功能等）功能等）数字化医学影像的质量控制数字化医学影像的质量控制（QC)QC)n n系统调整系统调整预防性维护预防性维护（PMPM）显示器清洁显示器清洁CRCR的的IPIP板清洁板清洁数字化医学影像的质量控制数字化医学影像的质量控制（QC)QC)n n数字化影像的质控工作，与常规放射质控数字化影像的质控工作，与常规放射质控一样，对于不同的影像设备需要建立一套一样，对于不同的影像设备需要建立一套专门的质控程序，落实专人负责专门的质控程序，落实专人负责。n n目前国内数字化影像的质控工作尚未形成目前国内数字化影像的质控工作尚未形成统一规范，需共同讨论与在实践中不断完统一规范，需共同讨论与在实践中不断完善。善。 随着影像分析与处理技术，特别是计随着影像分析与处理技术，特别是计算机视觉与智能技术的向前发展，以及人算机视觉与智能技术的向前发展，以及人们对医疗数字化影像认识理解的进一步加们对医疗数字化影像认识理解的进一步加深，影像质量评价的难点也将随之解决。深，影像质量评价的难点也将随之解决。 展望以病人为中心以质量为核心以病人为中心以质量为核心 关注数字化医学影像的质量关注数字化医学影像的质量
