《影技》第七章-CT檢查技術(shù)-補(bǔ)充內(nèi)容-供2010級(jí)學(xué)生用

1、2022年年7月月4日星期一日星期一1雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂第九節(jié)第九節(jié) 圖像質(zhì)量和放射劑量圖像質(zhì)量和放射劑量2022年年7月月4日星期一日星期一2雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂一、圖像質(zhì)量又名高對(duì)比度分辨力： 興趣區(qū)物體與背景組織的X線(xiàn)衰減差別大于10%時(shí)，CT圖像能分辨該物體的能力。（一）空間分辨力2022年年7月月4日星期一日星期一3雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂測(cè)試方法測(cè)試方法：一是線(xiàn)對(duì)測(cè)試卡（LP/cm）

2、 二是用MTF評(píng)價(jià)系統(tǒng)。2022年年7月月4日星期一日星期一4雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂通常空間分辨力是指斷面內(nèi)斷面內(nèi)空間分辨力。多層螺旋CT的2D、3D圖像處理：z軸空間分辨力軸空間分辨力。2022年年7月月4日星期一日星期一5雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂1影響斷面內(nèi)空間分辨力的因素：u焦點(diǎn)u探測(cè)器孔徑大小u幾何放大率u掃描層厚u重建矩陣和視野u重建濾過(guò)算法 等2022年年7月月4日星期一日星期一6雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先

3、茂樊先茂樊先茂u掃描層厚掃描層厚: 層厚越薄空間分辨力越高u重建濾過(guò)算法重建濾過(guò)算法: 高空間分辨力算法（骨算法、銳化算法） 標(biāo)準(zhǔn)算法 軟組織算法 高空間分辨力算法可提供最高的空間分辨力。2022年年7月月4日星期一日星期一7雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂u重建矩陣重建矩陣: 重建矩陣大，信息密度大，圖像就清晰，空間分辨力就高；但增加了重建時(shí)間和計(jì)算機(jī)成本。u視野視野(FOV) : 重建矩陣一定，F(xiàn)OV越小，則信號(hào)密度就越大，圖像空間分辨力就越高。uFOV和重建矩陣共同決定了信號(hào)密度，像素大小。 MatrixFOVpixel2022年年

4、7月月4日星期一日星期一8雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂部位部位 FOV FOV 像素像素 頭頭 250mm pixel=0.49mm250mm pixel=0.49mm腹部腹部 500mm pixel=0.98mm500mm pixel=0.98mm512512 像素大小像素大小= =掃描野掃描野/ /矩陣矩陣Only Toshiba in any FOV is Isotropic(0.5mm detector and 0.5mm slice)2022年年7月月4日星期一日星期一9雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)

5、系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂250mm250mm250mm250mm=FOVFOVPixel Pixel 數(shù)數(shù)250mm5120.5mm0.5mm0.5mm0.5mm0.5mmFOVFOV、矩陣與像素三者間關(guān)系、矩陣與像素三者間關(guān)系圖像的pixel 是多大? 2022年年7月月4日星期一日星期一10雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂2影響z軸空間分辨力的因素u層厚：主要影響因素。層厚：主要影響因素。層厚薄z軸分辨力高。有效層厚一般大于標(biāo)稱(chēng)層厚。 （1） 180線(xiàn)性?xún)?nèi)插法比360可獲得更薄的有效層厚。 （2）螺距：?jiǎn)螌覥T層厚隨螺距增加

6、而增寬。 多層CT層厚隨螺距增加因重建算法的不同而不同，故要選好螺距。2022年年7月月4日星期一日星期一11雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂u重建間隔：重建間隔： 重建間隔大降低重建間隔大降低z軸分辨力；軸分辨力； 重疊重建可提高z軸分辨力，改善二維和三維圖像質(zhì)量，但重建時(shí)間長(zhǎng)和占據(jù)存貯資源，降低工作效率，小于50%層厚為宜。2022年年7月月4日星期一日星期一12雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（二）噪 聲u定義定義:均勻物質(zhì)的圖像中，指定區(qū)域指定區(qū)域CT值與平均值的值與平均值的

7、變化量。變化量。u具體表示:興趣區(qū)與均勻物質(zhì)CT值的標(biāo)準(zhǔn)差（SD）。u噪聲增加，信噪比下降，密度分辨力降低。u測(cè)試：用水模掃描，測(cè)量水模興趣區(qū)獲得。uCT圖像噪聲主要包括：X線(xiàn)量子噪聲、電氣元件及測(cè)量系統(tǒng)噪聲及重建算法造成噪聲。2022年年7月月4日星期一日星期一13雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂影響CT圖像噪聲的主要因素（1）管電流量：管電流量： mAs增加，噪聲降低。（2）管電壓：管電壓：提高管電壓，管電流不變射線(xiàn)量增加，噪聲減小。（3）層厚：層厚：層厚增加噪聲減小。多層CT薄層掃描，用厚層重建可降低噪聲。（4）算法：算法：高空間分

8、辨力算法比其它算法產(chǎn)生大噪聲；平滑算法，重建圖像的噪聲小。2022年年7月月4日星期一日星期一14雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（5）FOV和矩陣和矩陣：共同決定像素大小，像素大，噪聲減小。（6）螺距螺距：螺距增加，掃描速度增大，噪聲增加。 多層CT采用管電流隨著螺距增加而增加的自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，有效mAs不變，噪聲不變。（7）噪聲大小還與物體大小和物體對(duì)比度有關(guān)。2022年年7月月4日星期一日星期一15雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（三）密度分辨力u又名低對(duì)比度分辨力又名低對(duì)比度分

9、辨力： 興趣區(qū)物體與背景組織的X線(xiàn)衰減差別小于1%時(shí)，CT圖像能分辨該物體的能力。u主要由CT成像裝置的噪聲狀況成像裝置的噪聲狀況決定。u與噪聲關(guān)系：噪聲增大會(huì)降低影像的密度分辨力。u測(cè)量：有不同低對(duì)比度和不同直徑圓孔的低密度體模。2022年年7月月4日星期一日星期一16雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（四）偽 影u定義：定義：由于設(shè)備或被檢者設(shè)備或被檢者所造成的、與被掃描物體無(wú)關(guān)與被掃描物體無(wú)關(guān)的影像。u分類(lèi)：分類(lèi)：被檢者造成的偽影和設(shè)備引起的偽影。u設(shè)備偽影不可避免：設(shè)備偽影不可避免：如探測(cè)器的響應(yīng)不一致造成環(huán)狀偽影；投影數(shù)據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)換

10、誤差導(dǎo)致直線(xiàn)狀偽影。2022年年7月月4日星期一日星期一17雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂工作中常見(jiàn)偽影：被檢者的運(yùn)動(dòng)偽影被檢者的運(yùn)動(dòng)偽影線(xiàn)束硬化偽影線(xiàn)束硬化偽影部分容積偽影部分容積偽影金屬假體偽影金屬假體偽影肢體超出測(cè)量范圍造成的偽影肢體超出測(cè)量范圍造成的偽影 等2022年年7月月4日星期一日星期一18雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（1）運(yùn)動(dòng)偽影：運(yùn)動(dòng)偽影：條狀。 （2）線(xiàn)束硬化偽影：線(xiàn)束硬化偽影：骨性結(jié)構(gòu)間寬條狀偽影或 暗色區(qū)域。 典型例子：典型例子：掃描顱底在兩側(cè)顳骨之間出

11、現(xiàn)。 原因原因：X線(xiàn)光譜寬，當(dāng)照射到厚物體特別是骨骼時(shí)，因不同波長(zhǎng)的X線(xiàn)衰減不同，造成X線(xiàn)束光譜的平均能量增加所致。2022年年7月月4日星期一日星期一19雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（3）部分容積偽影）部分容積偽影 掃描層面內(nèi)含有兩種及以上兩種及以上不同密度組織不同密度組織，探測(cè)器接受的X線(xiàn)強(qiáng)度是穿過(guò)該層面的平均值平均值，而不反映其中某一組織，其平均CT值不能反映其中某一組織的CT值，稱(chēng)為部分容積效應(yīng)部分容積效應(yīng)。2022年年7月月4日星期一日星期一20雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先

12、茂樊先茂u病變組織直徑小于層厚時(shí)得不到正確反映。u最易出現(xiàn)在后顱凹，呈黑白相間的條紋狀。u隨層厚的增加而增大，采用薄層掃描可減小部分容積效應(yīng)。u主要在z軸上出現(xiàn)，在斷面內(nèi)出現(xiàn)稱(chēng)之為采樣偽影。2022年年7月月4日星期一日星期一21雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（4）金屬偽影u金屬偽影：金屬偽影： X線(xiàn)受金屬的嚴(yán)重衰減幾乎到不了探測(cè)器，投影不完全，在重建圖像上出現(xiàn)嚴(yán)重的黑、白相間的條紋狀偽影。u實(shí)質(zhì)上是線(xiàn)束硬化偽影和部分容積偽影復(fù)合所致線(xiàn)束硬化偽影和部分容積偽影復(fù)合所致。2022年年7月月4日星期一日星期一22雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)

13、學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（5）階梯偽影：n螺旋螺旋CT的常見(jiàn)偽影。n原因：原因：被檢體在螺旋CT掃描z軸上的傾斜度及成像的放大倍數(shù)。具體說(shuō)與重建間隔大小及螺旋CT插值有關(guān)。n抑制方法：抑制方法：采用較小的螺距和重建間隔以及盡量選用抑制偽影產(chǎn)生的插值方法。2022年年7月月4日星期一日星期一23雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂線(xiàn)束硬化校正軟件線(xiàn)束硬化校正軟件 (BHC)(BHC)放射狀偽影抑制軟件放射狀偽影抑制軟件 (STACK)(STACK)柵形偽影抑制軟件柵形偽影抑制軟件 (RASP) (RASP)

14、運(yùn)動(dòng)偽影校正軟件運(yùn)動(dòng)偽影校正軟件 (APMC)(APMC)高級(jí)偽影消除軟件高級(jí)偽影消除軟件2022年年7月月4日星期一日星期一24雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂二、放射劑量CT檢查的輻射量高于高于普通X線(xiàn)攝影2022年年7月月4日星期一日星期一25雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（一）CT機(jī)的輻射效能u幾何效率：幾何效率：探測(cè)到的X線(xiàn)與源X線(xiàn)的比率，為30%90%。u量子探測(cè)效率：量子探測(cè)效率：探測(cè)器記錄光子與入射光子的比率，為60%90%。u轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)換效率：探測(cè)器吸收X線(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)

15、換為電信號(hào)的能力。uCT機(jī)總劑量效率機(jī)總劑量效率：幾何效率、量子探測(cè)效率、轉(zhuǎn)換效率的乘積。u總劑量效率低，導(dǎo)致CT圖像較高的量子噪聲。增加曝光量可補(bǔ)償圖像噪聲，但增加了放射劑量。2022年年7月月4日星期一日星期一26雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（二）掃描技術(shù)因素1管電壓：管電壓：高KV提高穿透力，減小對(duì)被檢者的輻射危害。2濾過(guò)：濾過(guò)：吸收低能X線(xiàn)，減少對(duì)被檢者的損傷。3管電流量與劑量呈正比管電流量與劑量呈正比。4掃描范圍掃描范圍增大，被檢者累積劑量增加。故掃查范圍應(yīng)盡量小。2022年年7月月4日星期一日星期一27雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安

16、職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂5層厚：層厚：在等曝光條件下劑量隨層厚的增加而增加。薄掃時(shí)，往往使用更高mAs，增加放射劑量。6螺距：螺距：?jiǎn)螌覥T, 螺距越大則掃描速度越快，曝光時(shí)間減小，劑量減小，呈反比關(guān)系。多層CT若設(shè)置了有效mAs隨螺距變化的自動(dòng)補(bǔ)償，則放射劑量與螺距無(wú)關(guān)。u放射劑量的確定原則：放射劑量的確定原則：處理好對(duì)被檢者的輻射危害與圖像噪聲的關(guān)系。2022年年7月月4日星期一日星期一28雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系醫(yī)學(xué)系 樊先茂樊先茂樊先茂（三）CT劑量的表達(dá)單次掃描單次掃描CT劑量指數(shù)：劑量指數(shù)：CTDI1定義定義美國(guó)美國(guó)FDA定義定義：在Z軸上-7T到+7T的劑量積分/標(biāo)稱(chēng)層厚。 歐共體歐共體定義定