影像質(zhì)量分析

影像質(zhì)量分析第1頁/共31頁X線影像的形成X線本身不具有任何的醫(yī)學信號，之所以能使人體組織在膠片或熒光屏上成像，主要有兩個方面：利用了X線具有得穿透、熒光、感光等特性，以及被照體對X線吸收差異的存在。

被照體對X線的吸收、散射而衰減，透射線仍按原方向前進（散射線不形成影像），作用于屏-片體系，經(jīng)顯影加工后，則形成了密度不等的X線照片影像。第2頁/共31頁第3頁/共31頁第4頁/共31頁第5頁/共31頁X線照片影像是X線診斷的依據(jù)，醫(yī)生通過對照片的觀察，對構(gòu)成這幅影像的點、線賦予一定的內(nèi)容，并理解其中的含義，這就是診斷。對此重要的是，什么樣的點和線可以在X線照片上顯示出來，并能為人肉眼所識別，這就是醫(yī)生最關(guān)心的影像細節(jié)的微小變化。X線照片影像質(zhì)量問題，實質(zhì)上指的就是微小細節(jié)的信息傳遞問題。二，X線影像質(zhì)量的分析第6頁/共31頁構(gòu)成X線影像細節(jié)的基本要素：

密度對比度銳利度顆粒度失真度————→幾何因素第7頁/共31頁1，光學密度

定義：照片阻光率的對數(shù)值稱作照片的光學密度值，用D表示。D=lgO=lg（I0/I）

?透光率：照片上某點的透光程度。T=透過光線強度/入射光線強度=I/I0?阻光率：阻擋光線能力的大小。等于透光率的倒數(shù)。O=1/T=I0/I第8頁/共31頁照片影像的密度值，可用光學密度計測量。?在X線診斷中照片密度是以人眼的識別力來判斷。一張照片影像的最低密度部分不應低于人眼能分辨的最低密度，而影像密度高的部分能清晰地顯示影像的細節(jié).?人眼對影像密度識別范圍在0.25-2.0之間。借助強光燈可提高識別高密度（高于2.0）的能力.照片密度值第9頁/共31頁不同密度是形成X線影像的基礎(chǔ)?照片被X線直接照射的部分最黑，光密度最大?有造影劑或粗大骨骼的地方，照片上幾乎是透明的，即光密度值最小?軟組織所對應的照片上，呈不同的灰色第10頁/共31頁

影響X線照片密度值的因素?照射量?管電壓?攝影距離?增感屏?被照體厚度、密度?照片沖洗因素?濾過、濾線柵、焦點大小、陽極效應等第11頁/共31頁2，對比度

定義：X線照片影像的形成包含了四種對比度的基本概念。?物體對比度：源于物體固有的差異。?X線對比度：X線照射物體時，如果透過物體兩部分的X線強度不同，就產(chǎn)生了X線對比度Kx，也稱射線對比度。?膠片對比度：膠片對X線對比度的放大能力。?照片對比度：（光學對比度）：照片相鄰組織影像密度差。第12頁/共31頁影響照片對比度的主要因素膠片因素：膠片的反差系γX線因素：線質(zhì)、X線量、散射線被照體自身因素：原子系數(shù)、密度、厚度第13頁/共31頁3，銳利度和模糊度?照片銳利度：照片上相鄰X線吸收不同的組織影像，其影像界限的清楚明了程度。也就是兩部分影像密度的轉(zhuǎn)變是逐漸還是明確的程度。?模糊度：是銳利度的反義詞，也稱不銳利度。第14頁/共31頁影像銳利度的因素?幾何學模糊：焦點尺寸、陽極效應、焦點-膠片距離、被照體-膠片距離?移動模糊：設(shè)備移動、被照體移動?屏-片系統(tǒng)的模糊：熒光體光擴散、X線斜射效應、增感屏與膠片密著狀態(tài)第15頁/共31頁4，顆粒度

X線照片是由許許多多小的密度區(qū)域（顆粒）組成的，這種粗糙或者砂礫狀效果叫顆粒性，起物理測定值為顆粒度。第16頁/共31頁照片顆粒度的影響因素?X線量子斑點（噪聲）：x線量子的統(tǒng)計漲落在照片上記錄的反映。?膠片鹵化銀顆粒的尺寸?增感屏熒光體的尺寸第17頁/共31頁顆粒性的測量主觀性顆粒質(zhì)量——顆粒性通過肉眼觀察顆粒狀況。缺點：主觀性耗時客觀性顆粒質(zhì)量——顆粒度

RMS（均方根值）是描述不同屏-片組合系統(tǒng)斑點大小的重要物理參量，RMS大，則斑點多。

WS（威娜頻譜）可以分析出形成X線照片斑點的原因及所占比例。第18頁/共31頁5，失真度?失真：因成像原因造成的大小和形狀的歪曲。一般可分為放大失真和形狀失真。第19頁/共31頁

三，X線影像質(zhì)量的評價X線發(fā)現(xiàn)100多年來，從傳統(tǒng)的屏-片X線系統(tǒng)到新型的數(shù)字X線成像設(shè)備，各種模擬和數(shù)字的醫(yī)學成像系統(tǒng)在臨床上得到了廣泛的應用。醫(yī)學成像系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，從信號（X線）輸入到最后醫(yī)生觀察解釋的影像輸出，整個過程涉及許多物理過程。第20頁/共31頁影像質(zhì)量評價這一新的研究領(lǐng)域。總結(jié)起來，主要的評價方法可分為主觀評價法（觀察者性能）客觀評價法（物理參數(shù)法）綜合評價法。第21頁/共31頁一、主觀評價法影像質(zhì)量的主觀評價，即依靠觀察者（評價者）的主觀判斷進行的評價，其評價結(jié)果受人（觀察者）的因素影響，不同的觀察者得到的結(jié)果可能不盡相同，甚至差別迥異，因而是不全面的。目前，主要應用ROC曲線（受試者操作特性曲線），是一種以信號檢出概率方式進行解析與評價的方法。第22頁/共31頁二，客觀評價法就是用測定構(gòu)成影像的一些物理屬性（參數(shù)）評價影像質(zhì)量的方法。主要通過特性曲線，響應函數(shù)等方法予以測定。比如：均方根值（RMS）和維納頻譜（WS），調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF），噪聲等價量子數(shù)（NEQ）和量子檢出效率（DQE）第23頁/共31頁噪聲等價量子數(shù)（NEQ）：成像系統(tǒng)中輸出側(cè)的信噪比的平方。NEQ越大，成像系統(tǒng)的信噪比就越大，提供的影像信息就越多。量子檢出效率（DQE）：成像系統(tǒng)中輸出信號（信噪比平方）與輸入信號（信噪比平方）之比，DQE值越高，有效量子利用率高，輸出信息就越高。第24頁/共31頁三，綜合評價法按照QA和放射質(zhì)量控制（QC）的術(shù)語可敘述為：以診斷要求為依據(jù)，用物理參量作為客觀評價手段，以成像的技術(shù)條件作保證，三者有機結(jié)合，而且注意盡量減少病人受檢劑量的綜合評價影像質(zhì)量的方法。第25頁/共31頁胸部體位顯示標準：肺門陰影結(jié)構(gòu)可辨；鎖骨下密度易于肺紋理的追蹤；乳房陰影內(nèi)可追蹤到肺紋理；左心影內(nèi)可分辨出肺紋理；肝肺重疊處可追蹤到肺紋理；可顯示縱隔陰影；肺尖充分顯示；肩胛骨投影于肺野之外；兩側(cè)胸鎖關(guān)節(jié)對稱。第26頁/共31頁第27頁/共31頁膝關(guān)節(jié)的體位顯示標準：