影响多排螺旋CT图像质量的若干因素讨论

裘平锋

(富阳市人民医院放射科 浙江杭州 311406)

1 图像噪声(Image Noise)

图像噪声指在均匀物质(如水模)的影像的感兴趣区域内像素CT值的标准偏差值。量子噪声是多排螺旋CT图像噪声的主要来源[2]。CT图像噪声被认为与X射线量子数的二分之一次方成反比,即探测器接收到的X射线量子数越多,CT图像噪声越小。

探测器所接收到的X射线量子数目的多少决定了CT图像噪声的大小,因此能调节X射线量子数的扫描参数都能对CT图像噪声产生一定影响。其中影响多排螺旋CT扫描图像噪声的主要因素有:电流mA、电压kVp、曝光时间、螺距及走床速度、X射线束宽度及重建厚度、螺旋插值算法、重建算法或滤波、焦点到中心距离、探测器效率等。

对扫描电流而言,mAs值增加4倍,引起噪声降低一倍,即CT图像噪声近似与mAs值的二分之一次方成反比。如果固定其他参数,只变化扫描电压,则低扫描电压图像噪声要高于高扫描电压图像噪声,即CT图像噪声随着扫描电压的升高而降低。另外,如果其他扫描条件相同,则CT图像噪声随扫描层厚的增加而降低。

2 Z轴分辨率(层厚)

Z轴分辨率反映了CT机在物体Z轴方向的分辨能力,是重要的CT扫描指标。对于多排螺旋CT,Z轴分辨率主要由探测器宽度和螺旋插值算法而决定,而对螺距及走床速度的变化不敏感[3]。针对不同的组织、不同的病灶尺度,需要选择不同的Z轴分辨率,即层厚,从而来精细地捕捉组织中可能的病变信息。

3 低对比分辨率和高对比分辨率

检测系统对观测对象与背景间的对比度差别较小的情况下的分辨能力的测试称为低对比分辨率检测。在低对比分辨率检测中,图像噪声对检测结果影响很大,因此需要严格控制CT图像噪声的大小。此外,还需要谨慎选择窗宽和窗位大小,使得在低对比分辨率情况下获得较好的检测效果。

检测系统对高对比情况下物体细节的分辨能力的测试称为高对比分辨率检测。CT系统通过采用提高或保留物体空间高频信号的重建算法,从而提高图像的空间分辨率(MTF值),但同时会造成CT图像噪音的增加。对于信噪比较高的组织,由空间分辨率的提高而带来的噪声的增加对图像质量的影响相对比较小。

4 总结与讨论

与X射线图像相比,CT图像具有更高的密度分辨率。人体软组织的密度差别相对较小,对X射线的吸收系数大多接近于水,对成像系统密度分辨率的要求较高。CT图像可以很好地显示由软组织构成的器官,在清晰的解剖图像背景上显示出病变的影像信息。在合理控制放射线剂量的同时,获得清晰的医学影像是CT成像的重点和关键。

影响CT图像质量的因素比较复杂。通过降低CT图像噪声,提高CT图像Z轴分辨率、增强成像系统的低对比分辨率和高对比分辨率等指标,可以有助于获得高质量的CT图像。CT图像质量的高低将直接影响CT诊断的准确率。高质量的CT图像对疾病的早期发现、治疗方案的确认以及治疗效果的判断具有重要的临床参考价值。

[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.