C图像质量讲义

CTImageQualityCT图像质量山东省千佛山医院CT室王巍CTImageQualityParametersSpatialResolutionImageNoiseContrastResolutionArtifactsPrincipalcomponentsofimagequalityarecontrast,spatialresolution,andnoise.空间分辨率噪声密度分辨率伪影SpatialResolution空间分辨率:又称高对比度分辨率（highcontrastresolution），是指在高对比度（密度分辨率大于10%）的情况下鉴别细微的能力，即显示最小体积病灶或结构的能力QuantifiesimageblurringSpatialResolution定义是在两种物质CT值相差100HU以上时，能分辨最小的圆形孔径或是黑白相间的线对数，单位是lp/cm。5÷lp/cm=可分辨的最小物体的直径(mm)“Pair”isoneobject+onespaceOnePairPhantoms–SpatialResolution空间分辨率Displaymatrix重建算法焦点尺寸

探测器孔径

层厚采样频率高清模式空间分辨率“viewsperrotation”(VPR)referstothenumberofsamplestakenwitheveryrotationofthegantryHiRes2496ViewsImproveIQLikeVCT984Views层厚影响空间分辨率Hi-ResolutionCTTechnique高分辨率CT扫描技术Verysmallslicethicknesses1-2mmHighspatialfrequencyalgorithmsincreasesresolutionincreasesnoiseNoisecanbeoffsetbyusinghigherdosesOptimizedwindow/levelsettingsSmallfieldofview(FOV)

StandardAlgorithm“Lung”Algorithm滤波算法影响空间分辨率Z轴分辨率率Z轴分辨率率是指设设备在Z方向上分分辨细节节的能力力。它主要是是影响3D图像的分分辨率。。如冠状状面或矢矢状面的的重建用Z轴方向的的投影曲曲线的半半高宽度度（FWHM）来表示示。通常情况况下，Z轴分辨率率＝层厚厚目前的高高档的多多层螺旋旋CT的Z轴方向的的空间分分辨率已已经接近近横轴面面的空间间分辨率率，就是是说基本本上达到到了所谓谓“各向向同性””360degreealgorithm360°°内插算法法的Z轴分辨率率会下降降30％CT对比度Componentsofimagecontrast对比度构构成Contrastpresentinamedicalimageistheresultofanumberofdifferentstepsthatoccurduringimageacquisition,processing,anddisplayimagecontrastRadiograhiccontrastdetectorcontrastdisplaycontrastElementalCompositionofsubjectSubjectmassattenuationcoefficientElectrondensityPhysicaldensitythicknessIncidentXspectrumWindowandlevelViewingfactorsViewinghumanfactorssurroundingfactors入射X线能谱对物物体（X线）对比度度的影响ContrastResolution1.对比度度分辨率（（contrastresolution）是指当细节节与背景之之间具有低低对比度时时，将一定定大小的细细节从背景景中辨别出出来的能力力。又称为为密度分辨辨率或低对对比分辨率率（lowcontrastresolution）对比度分辨辨率主要受受像素噪声声的影响SmallContrastDifferenceHardertoIdentifyinPresenceofNoiseCTImageNoise噪声FluctuationofCT#’sinanimageofuniformmaterial(water)CTImageNoiseUsuallydescribedasstandarddeviationofpixelvalues像素值的标标准偏差StandarddeviationofpixelvaluesS(xi-xmean)2Noise(s)=-------------------(n-1)Xi=individualpixelvalueXmean=averageofallpixelvaluesinROIn=total#pixelsinROINoiseMeasurementinCTScanwaterphantomSelectregionsofinterestTakemean&standarddeviationineachregionStandarddeviationisnoiseinROIUnits(HU’s)

or%contrastALARA原则Aslowasreasonableachievable层厚ThinnerslicesmeanlessactivedetectorarealessphotonsdetectedMorenoiseCTImageQualityEquations2(m)=kT/(td3R)Ifslicethicknessgoesdownby2Dosemustgoupby2Toholdnoiseconstant3mmSlice10mmSlice层厚...对于软组织织来讲厚的的层厚能提提供低噪声声、高密度度分辨率的的图像。在软组织研研究病例中中,用高高mAs来保持低噪噪声是非常常重要的。。因为软组组织比如肝肝脏上要观观察的细节节与周围组组织往往具具有较小的的对比度。。噪声的存存在会掩盖盖这些对比比度。因此此在软组织织为主的肝肝脏等部位位，需要提提高剂量，，以降低噪噪声提高密密度分辨率率，以能分分辨微小的的病变；而在肺或内内耳的检查查中，可适适当降低扫扫描条件，，因为这些些部位本身身具有较高高的对比度度，少量的的噪声不会会影响诊断断。mAs(剂量)对比噪声比比CNR优化门脉期期图像的观观察能量阈阈值，最佳佳显示为52KeVCTArtifacts伪影AreaswhereimagenotfaithfultosubjectSourcespatientimageprocessequipmentMotionArtifactsCausesstreaksinimageAlgorithmshavetroublecopingbecauseofinconsistentdataArtifacts:AbruptHighContrastChangesExamples:prosthesesdentalfillingssurgicalclipsElectrodesboneMetalabsorbsallradiationinraycausesstar-shapedartifactArtifactcanbereducedbysoftwareIncreaseinmeanenergyofpolychromaticbeamasitpassesthroughpatientCancausebroaddarkbandsorstreakscuppingartifactMinimizedusingbeamhardeningcorrectionalgorithmsCTArtifacts:

BeamHardeningMARS：减除金属和和硬化伪影CTArtifacts:

PartialVolumeEffectCT#’sbasedonlinearattenuationcoefficientfortissuevoxelsIfvoxelnon-uniform(containsseveralmaterials),detectionprocesswillaverageCanappearasincorrectdensitiesStreaksandbandsMinimizingUsethinnerslices谢谢！描述CT图像质量的三三个主要参数数:空间分辨率、、密度分辨率率、噪声对比度(密度)分辨率:指当细节与背背景之间具有有低对比度时时，将一定大大小的细节从从背景中辨别别出来的能力力。CTImageQualityinEquationForms2(m)=kT/(td3R)Wheresisvarianceresultingfromnoisekisaconversionfactor(constant)Tistransmissivity(inverseofattenuation)tisslicethicknessdispixelsizeRisdose由于CT与传统的X线机成像方式式的不同，不不再使用传统统的用于表示示患者辐射剂剂量的表面入入射剂量（ESD）。在实际应应用中人们总总结了CT剂量参数，主主要有以下几几种：1、CTDI（CTdoseindex），CT剂量指数的概概念，目前国国际上应用最最广泛的一种种是由欧共体体定义的。CTDI值表示沿着z轴方向单层辐辐射的剂量值值。式中T表示标称层厚厚，D（z）表示沿垂直直于断层平面面的z轴方向的剂量量分布曲线，，是用笔形形电离室测量量的，积分区区间恒定为100mm，表示单层扫描的剂剂量。2、CTDIW，为了解决X射线剂量在体体内的不均匀匀性，反映人人体接受的真真实剂量，人人们又提出了了加权剂量指指数（CTDIW）的概念，是是电离量在测测试模体中心心和边缘测量量值的加权平平均。CTDIw=（边缘）+（中心）（mGy）3、CTDIvol：容积剂量指指数，通常一一次CT扫描由很多层层组成，且实实际中单层扫扫描所产生的的剂量区域由由于X线的扩散性，，在z轴方向上层的的边缘产生““尾部区域””，这就使得得多层扫描的的剂量并非多多个的简单单相加，在““尾部区域””会产生剂量量的叠加，因因此人们提出出容积剂量指指数的概念。。CTDIvol=×CTDIw（mGy）4、DLP（dose-lengthproduct）：剂量长度度乘积，一次次完整的CT检查患者所接接受的辐射剂剂量。DLP=CTDIvol×Scanlength（mGy）5、ED（effectivedose）：有效剂量量，是相对于于全身平均辐辐射剂量来说说，反映了身身