放射醫(yī)學(xué)考試輔導(dǎo)：第三章影像圖像質(zhì)量的因素

　　在放射醫(yī)學(xué)考試所涉及的知識(shí)點(diǎn)當(dāng)中，影像圖像質(zhì)量的因素則是其中很重要的一項(xiàng)，多學(xué)習(xí)并掌握知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)對(duì)考試的能力會(huì)提升，醫(yī)學(xué)考試在線小編整理相關(guān)內(nèi)容，希望能幫助到朋友。

　　(一)分辨力

　　1.空間分辨力與部分容積效應(yīng)

　　(1)空間分辨力(spatial resolution)：空間分辨力就是圖像對(duì)物體空間大小(即幾何尺寸)的分辨能力。通常用每厘米內(nèi)的線對(duì)數(shù)(1p)來(lái)表示，線對(duì)數(shù)越高，表明空間分辨力越強(qiáng)，目前高檔CT的空間分辨力已達(dá)到24lp/cm。也可用可辨別物體NNd,直徑(mm)來(lái)表示，可辨別直徑越小，即空間分辨力越高。兩種表示方法可以互換，其換算方法為：5÷lp/cm=可分辨物體最小直徑(mm)。矩陣(matrix)是影響空間分辨力的重要因素，矩陣越大，像素就越小，空間分辨力就越高。但是視野(field of view，F(xiàn)OV)的大小同樣通過(guò)影響像素的大小影響空間分辨力。同樣的矩陣，視野越大，像素尺寸就越大.反之，則像素尺寸越小。所以，二者的關(guān)系可以用以下公式來(lái)表達(dá)：像素尺寸(Film)=重建視野/矩陣，矩陣=掃描視野(mm)/像素尺寸(mm)。

　　影響空間分辨力的因素主要還有：①探測(cè)器的大小;②探測(cè)器排列的緊密程度(即探測(cè)器之間的間隙)：③采集的原始數(shù)據(jù)總量，這又取決于掃描時(shí)間、取樣頻率及每次掃描參與取樣的探測(cè)器數(shù)目;④重建算法。

　　對(duì)于同一臺(tái)CT，空間分辨力的提高很大程度上取決于矩陣的大小和層厚的厚薄，矩陣越大、層厚越薄，空間分辨力越高。但是同一臺(tái)CT，同樣的KV和MAS，空間分辨力的提高會(huì)降低密度分辨力，因?yàn)槠渌麠l件不變，像素越小(矩陣越大).每個(gè)像素成像的信息量就越少，這樣就會(huì)降低密度分辨力。

　　(2)部分容積效應(yīng)：由于CT掃描的X線束所經(jīng)過(guò)的組織有一定厚度，同一掃描層面的垂直厚度內(nèi)含有兩種以上不同密度組織相互重疊時(shí)，這些位置的像素所獲得的CT值不能如實(shí)反映其中任何一種組織的X線衰減值，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為部分容積效應(yīng)。

　　由于部分容積效應(yīng)的存在，當(dāng)被掃描的正常組織或病變組織直徑小于層厚時(shí)，或當(dāng)某種組織僅占據(jù)層厚的一部分而不是掃描層厚內(nèi)完全是此種組織時(shí)，CT圖像中雖也能顯示，但CT值已不能真實(shí)反映該組織的密度，而是它及與其在同一層厚內(nèi)的相鄰組織密度的平均值。如相鄰組織密度高于該組織，CT圖像上所測(cè)得的CT值就比該組織的實(shí)際值要高，反之則低，這就影響了CT圖像的正確診斷。所以當(dāng)CT圖像中病變組織直徑小于層厚時(shí)，要及時(shí)改變層厚，使其小于病變的直徑再行掃描，以獲得更為正確的組織密度。如當(dāng)層厚大于視神經(jīng)時(shí)，雖然CT圖像上能顯示視神經(jīng)，但此時(shí)測(cè)得的視神經(jīng)的CT值因?qū)嶋H是視神經(jīng)和部分眶內(nèi)脂肪cT值的平均值而低于真正的視神經(jīng)CT值。肺腫塊內(nèi)的小鈣化點(diǎn)常常僅在將層厚變薄后才能發(fā)現(xiàn)，如在較厚的層厚內(nèi)，鈣化因其真正的CT值被同一像素內(nèi)周?chē)浗M織密度所平均而無(wú)法顯示。即使是大病灶.如其邊緣是圓形或不規(guī)則形態(tài)時(shí)，其邊緣的CT值常不準(zhǔn)確，應(yīng)當(dāng)避免把感興趣區(qū)放在邊緣測(cè)量CT值，以免誤診。當(dāng)若干小病灶累計(jì)直徑不超過(guò)層厚時(shí)，不僅CT圖像上被看作一個(gè)較大的病灶.測(cè)得的CT值也只是這些病灶的平均值。如縱隔內(nèi)多個(gè)小淋巴結(jié)常在CT圖像上被看成一個(gè)大淋巴結(jié)。

　　相鄰兩個(gè)不同密度組織的斜行交界部如同時(shí)處于一個(gè)層厚內(nèi)，即同一層厚內(nèi)垂直方向同時(shí)包含這兩種斜行的組織時(shí)，不僅CT圖像上顯示的交界處的CT值會(huì)失真，兩者的交界也會(huì)失真而變得模糊不清。這種部分容積效應(yīng)也稱(chēng)為周?chē)g隙現(xiàn)象。如當(dāng)層厚較厚(如10mm)時(shí)，肝腎交界處無(wú)論肝一側(cè)邊緣的CT值還是腎一側(cè)邊緣的CT值均會(huì)失真，肝腎交界處也變得模糊不清，看不到實(shí)際存在于二者間的脂肪間隙。如恰好腎上極有一腫瘤，它是否已侵及肝臟在較大的層厚時(shí)常造成假象，給診斷帶來(lái)困難。同樣，在層面內(nèi)斜行的中腦導(dǎo)水管、側(cè)腦室下(顳)角輪廓顯示不清就是這種原因。

　　2.密度分辨力(density resolution) 又稱(chēng)低對(duì)比分辨力(low contrast resolution)即圖像對(duì)組織密度差別的分辨能力。通常用百分比來(lái)表示，如某CT機(jī)的密度分辨力為0.5 %，即說(shuō)明當(dāng)兩種組織的密度差大于0.5%的時(shí)候，CT圖像可將它們分辨出來(lái)。影響密度分辨力的重要因素是噪聲和信噪比，而降低噪聲提高信噪比的重要條件是提高探測(cè)器的效率及X射線劑量?？臻g分辨力的高低也是影響密度分辨力的重要因素，像素越大，密度分辨力也會(huì)越高。因此，考慮圖像密度分辨力的時(shí)候，不僅要看百分比這個(gè)指標(biāo)，而且一定同時(shí)考慮物體的大小和X射線的劑量。故密度分辨力恰當(dāng)?shù)谋硎痉椒ㄊ牵好芏确直媪?，物體直徑，接受劑量。如某CT圖像的密度分辨力為0.35%，5mm，3.5rad，表示在物體直徑為5mm、病人接受劑量為3.5rad時(shí)，該CT的密度分辨力為0.35%。目前，高檔CT的密度分辨力已可達(dá)到0.35%，2.5mm，3.5rad。有的文獻(xiàn)記作2.5mm，0.35%，3.5rad。

　　對(duì)于同一臺(tái)CT，密度分辨力的提高與矩陣(即像素大小)、層厚、KV及MAS幾個(gè)因素有關(guān)。像素越大，層厚越厚，KV及MAS越大，每個(gè)像素獲得的光子量越多，密度分辨力就越高.但像素的增大、層厚的加厚，則會(huì)降低空問(wèn)分辨力。所以對(duì)同一臺(tái)CT來(lái)講，要想獲得一幅質(zhì)量高的圖像，要調(diào)整好空間分辨力與密度分辨力的關(guān)系。否則過(guò)分強(qiáng)調(diào)任何一方，都是不適當(dāng)?shù)?，要根?jù)想要觀察的組織選擇合適的矩陣和層厚，以得到優(yōu)秀圖像。如欲觀察中耳，要特別強(qiáng)調(diào)空間分辨力，可以選擇大矩陣，薄層厚(可以用亞毫米);在觀察腦實(shí)質(zhì)內(nèi)病灶時(shí)，層厚則不宜太薄(一般選4～5mm)，太薄會(huì)因密度分辨力的降低反而影響病灶的真實(shí)反映。

　　(二)噪聲(noise)

　　1.定義 指采樣過(guò)程中接收到的一些干擾正常信號(hào)的信息，信噪比會(huì)因此而降低，主要影響圖像的密度分辨力，使圖像模糊失真。噪聲的大小與單位體素間光子量的多少有關(guān)，單位體素內(nèi)接收的光子量越多，體素間的光子分布相對(duì)越均衡，噪聲就越小。所以，在相同掃描條件下，噪聲與體素的大小有著直接的關(guān)系，體素越大，接收光子越多，各體素問(wèn)光子分布的均勻度越高，量子噪聲就越小。反之則量子噪聲增加，就會(huì)降低密度分辨力。

　　2.降低噪聲的措施 單位體積內(nèi)光子接收量增加，噪聲就會(huì)降低。相同掃描時(shí)間內(nèi)，MAS直接影響X線束發(fā)射的光子數(shù)目，所以MAS的增加與量子噪聲成反比。增加MAS就是增加了光子量的輸出，所以可降低噪聲，反之.減少M(fèi)AS則會(huì)增加噪聲。當(dāng)然，量子噪聲的消除不能單單依靠增加.MAS，所有影響到達(dá)探測(cè)器光子數(shù)量的成像因素都會(huì)影響量子噪聲。例如準(zhǔn)直寬度(X線束寬度)等。KV的大小也會(huì)影響到噪聲，因?yàn)镵V的大小反映了X線束能量的大小，高能量的X線束能夠提高穿透力，從而使更多的光子到達(dá)探測(cè)器，減少了量子噪聲。

　　放射醫(yī)學(xué)考試信噪比(signal/noise ratio，SNR或S/N)是評(píng)價(jià)噪聲的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。實(shí)際信號(hào)中都包含兩種成分，有用信號(hào)和噪聲，用來(lái)表示有用信號(hào)與噪聲強(qiáng)度之比的參數(shù)稱(chēng)為信噪比，數(shù)值越大說(shuō)明噪聲對(duì)信號(hào)的影響越小，信號(hào)傳遞質(zhì)量就越高，圖像質(zhì)量就越高。反之，圖像質(zhì)量就會(huì)下降。

　　(三)偽影(artifact)是指原本被掃描物體中并不存在而圖像上卻出現(xiàn)的各種形態(tài)的影像。

　　1.病人因素 與病人有關(guān)的一是運(yùn)動(dòng)偽影，包括掃描過(guò)程中病人身體的移動(dòng)，病人未能屏息導(dǎo)致的胸腔或腹腔運(yùn)動(dòng)所致的偽影，可通過(guò)對(duì)病人的說(shuō)明和訓(xùn)練來(lái)控制;心臟搏動(dòng)和胃腸蠕動(dòng)這些不自主的運(yùn)動(dòng)所造成的偽影，縮短掃描時(shí)間是行之有效的消除方法。二是由于病人體內(nèi)不規(guī)則的高密度結(jié)構(gòu)和異物所致.如兩側(cè)巖骨間的橫行偽影，金屬異物(假牙、銀夾)的放射狀偽影等。

　　2.設(shè)備因素 有些偽影與CT機(jī)器性能和狀態(tài)有關(guān)，如檔次較低的CT會(huì)因采樣數(shù)據(jù)不夠多或探測(cè)器排列不夠緊密，在相鄰兩種組織密度差別較大的時(shí)候出現(xiàn)條紋或放射狀偽影。機(jī)器故障所致的偽影較容易辨認(rèn)。

　　放射醫(yī)學(xué)考試知識(shí)點(diǎn)影像圖像質(zhì)量的因素，以上內(nèi)容介紹的很清楚，若想有好的成績(jī)，復(fù)習(xí)時(shí)多掌握知識(shí)是關(guān)鍵。

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