影響多排螺旋CT圖像質量的若干因素討論

裘平鋒

(富陽市人民醫院放射科 浙江杭州 311406)

1 圖像噪聲(Image Noise)

圖像噪聲指在均勻物質(如水模)的影像的感興趣區域內像素CT值的標準偏差值。量子噪聲是多排螺旋CT圖像噪聲的主要來源[2]。CT圖像噪聲被認為與X射線量子數的二分之一次方成反比,即探測器接收到的X射線量子數越多,CT圖像噪聲越小。

探測器所接收到的X射線量子數目的多少決定了CT圖像噪聲的大小,因此能調節X射線量子數的掃描參數都能對CT圖像噪聲產生一定影響。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、重建算法或濾波、焦點到中心距離、探測器效率等。

對掃描電流而言,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,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機在物體Z軸方向的分辨能力,是重要的CT掃描指標。對于多排螺旋CT,Z軸分辨率主要由探測器寬度和螺旋插值算法而決定,而對螺距及走床速度的變化不敏感[3]。針對不同的組織、不同的病灶尺度,需要選擇不同的Z軸分辨率,即層厚,從而來精細地捕捉組織中可能的病變信息。

3 低對比分辨率和高對比分辨率

檢測系統對觀測對象與背景間的對比度差別較小的情況下的分辨能力的測試稱為低對比分辨率檢測。在低對比分辨率檢測中,圖像噪聲對檢測結果影響很大,因此需要嚴格控制CT圖像噪聲的大小。此外,還需要謹慎選擇窗寬和窗位大小,使得在低對比分辨率情況下獲得較好的檢測效果。

檢測系統對高對比情況下物體細節的分辨能力的測試稱為高對比分辨率檢測。CT系統通過采用提高或保留物體空間高頻信號的重建算法,從而提高圖像的空間分辨率(MTF值),但同時會造成CT圖像噪音的增加。對于信噪比較高的組織,由空間分辨率的提高而帶來的噪聲的增加對圖像質量的影響相對比較小。

4 總結與討論

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較小,對X射線的吸收系數大多接近于水,對成像系統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,獲得清晰的醫學影像是CT成像的重點和關鍵。

影響CT圖像質量的因素比較復雜。通過降低CT圖像噪聲,提高CT圖像Z軸分辨率、增強成像系統的低對比分辨率和高對比分辨率等指標,可以有助于獲得高質量的CT圖像。CT圖像質量的高低將直接影響CT診斷的準確率。高質量的CT圖像對疾病的早期發現、治療方案的確認以及治療效果的判斷具有重要的臨床參考價值。

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

[2] Pei-Jan Paul Lin,Thomas J.Beck,Caridad Borras,et al. Speci fi cation and Acceptance Testing of Computed Tomography Scanners: Report of Task Group 2 Diagnostic X-Ray Imaging Committee[J].AAPM Report No.39,1993:1～58.

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