CT系统的性能参数

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CT,系统的性能参数,空间分辨率,密度分辨率,噪声,CT,值的准确性、线性和均匀度,纵向分辨率,时间分辨率,CT,系统的性能参数,对比度,CT,图像对比度代表对不同组织密度的分辨能力，不同组织的密度差异具体表现为图像像素间灰度（黑白程度）的对比。,定义：对比度,= 100%,CT,1,和,CT,2,是两种对比组织的,CT,值。,当两种组织的,CT,值相差,100Hu,时，两者的对比度为,10%,，例如：脂肪（,-100,）和水（,0,）。,CT,系统的性能参数,空间分辨率,（,Spatial Resolution,）,CT,系统的性能参数,定义,又称,高对比度分辨率,，指在高对比度情况下（对比度,10%,），系统区分相邻微小组织或病灶的能力，也即显示最小体积的病灶或结构的能力。,通常以每厘米的线对数（,LP/cm,）表示,CT,的空间分辨率包括,X-Y,平面分辨率和纵向分辨率。一般所说的空间分辨率指的是平面分辨率。,CT,系统的性能参数,空间分辨率的检测,线对法测量,测量模块由塑料或有机玻璃制成，在模块内含有几组高密度的针条，每组针条的宽度和排列方式有一定的规律，形成由宽到窄的黑白相间的直线组图像，即线对图像。,空间分辨率用能分辨的最细针条组所对应的线对数来表示。,CT,系统的性能参数,分辨成排圆孔法,对一个圆柱状专用体模进行扫描成像。有机玻璃体模内排列着不同直径的圆孔（,0.5mm4.0mm,），各排圆孔之间的距离与圆孔直径相等。,图像中主观所能分辨的最小圆孔（或两圆孔的最小距离），即,CT,的空间分辨率。,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,MTF,法,MTF,（,Modulation Transfer Function,）即调制传递函数,用,CT,装置对标准体模成像时，可测量出条纹和条纹间隙处的,CT,值，进而得到其对比度。随着单位宽度（,1cm,）内线对数的增加，一个线对的条纹和条纹间隙处的对比度会降低。,一个线对的对比度随单位宽度内的线对数的变化而变化，这种函数关系称为调制传递函数。,MTF,通常由,CT,生产厂家提供的测试物和软件计算得到，一般通过扫描细丝模型并计算其点函数得到。,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,空间分辨率的影响因素,球管的焦点尺寸,焦点越小，产生的,X,线越窄，空间分辨率越高,探测器单元的孔径,探测器尺寸越小，系统的空间分辨率越高,层厚,层厚越薄，空间分辨率越高；但同时图像噪声增大，密度分辨率降低,CT,系统构成（二）,UHR,（,Ultra High Resolution,）,Collimator,CT,系统的性能参数,卷积函数,应用增强算法可以提高空间分辨率，同时图像噪声增加；而平滑算法则降低空间分辨率,矩阵,图像的矩阵越大，像素越小，能分辨的最小细节也越小，即空间分辨率增大。,CT,系统的性能参数,密度分辨率,（,Density Resolution,）,CT,系统的性能参数,定义,又称低对比度分辨率，是在低对比度情况下（对比度,1%,）分辨物体微小差别的能力。,密度分辨率通常以,mm%,为单位。,Philips Brilliance16,的密度分辨率为：,4mm0.3% 27mGy,密度分辨率的测量,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,密度分辨率的影响因素,噪声,噪声越大，密度分辨率越小。,光通量,即,X,线通过患者后的光子数量，受曝光条件的影响。,曝光条件越高，,X,线的光通量越大，噪声越小，密度分辨率就越大。,CT,系统的性能参数,扫描层厚,增加层厚就增加了光通量，也就增大了密度分辨率；反之亦然。,重建算法（卷积函数）,选择平滑算法将减少噪声，增大密度分辨率。,CT,系统的性能参数,噪声,CT,系统的性能参数,定义,指在均匀物体的影像中,CT,值在平均值上下的随机涨落，可用给定区域的,CT,值的标准差来表示。,主要来源,X,线光子密度在时间和空间上随机分布的量子噪声。量子噪声与,X,线剂量的大小、采用的过滤材料和结构、层厚、物体对射线的衰减、探测器的大小和分布等因素有关。,CT,机物理结构的热噪声：包括探测器光电器件的电子噪声、电子电路的随机热噪声等。,CT,图像重建算法和后处理算法,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,噪声的测量,扫描一个标准的均匀水模,在均匀的水模图像上测量感兴趣区（,region of interest,，,ROI,）,CT,值的标准差,为了保证可靠性，经常采用多个,ROI,进行测量，并计算各个,ROI,标准差的平均值。,临床检测噪声指标时，常用 代替,= 0.1%,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,影响噪声的因素,Brooks,公式：,为噪声的标准差；,c,为描述剂量效率的常数；,为人体衰减因子，,=,e,-ud,W,为像素宽度；,h,为层厚；,D,0,为入射皮肤表面剂量的最大值,CT,系统的性能参数,射线剂量,剂量越大，噪声越低,断层厚度,层厚越厚，噪声越低,扫描物体的衰减性能,物体的衰减系数越大、厚度越厚，射线被衰减得越多，图像的噪声越高,CT,系统的性能参数,像素（矩阵）大小,矩阵越小，像素越大，噪声越低,重建算法,平滑算法可以降低噪声，而锐化算法则提供高噪声的图像,散射线,增大噪声,CT,系统的性能参数,CT,值的准确性、线性和均匀度,CT,系统的性能参数,CT,值的准确性和线性,用不同的曝光条件对标准的体模进行扫描，测量各个参照物的,CT,值，并与标准,CT,值对照。,CT,系统的性能参数,CT,系统的性能参数,CT,值的均匀度,均匀物质的,CT,图像上各局部的,CT,值应保持一致。,检测方法,扫描并显示水模图像。在图像中心取一个大于,100,个像素并小于图像面积,10%,的区域（,ROI,），测量此,ROI,的平均,CT,值和噪声；然后在,3,、,6,、,9,、,12,点钟，距图像边缘,1cm,的位置取同样面积的,ROI,，分别测量,4,个,ROI,的平均,CT,值。计算其中与中心,CT,均值的最大差值，用此差值来表示,CT,值的均匀度。,CT,系统的性能参数,纵向分辨率,CT,系统的性能参数,定义,纵向分辨率是指在,z,轴方向（人体长轴方向）上的分辨率，即扫描的有效层厚，等于层厚灵敏度曲线,ssp,的,FWHM,（全值半高宽）。,纵向分辨率表示了,CT,机多平面和三维成像能力，如矢状位、冠状位成像和容积再现（,VR,）成像等。,目前，,4,层螺旋,CT,的纵向分辨率约,1.0mm,，,16,层螺旋,CT,的纵向分辨率约,0.6mm,，,64,层的可达,0.4mm,。,CT,系统的性能参数,影响纵向分辨率的主要因素,层面准直器,在单层,CT,中，纵向分辨率应等于准直器的狭缝宽度,焦点大小,小焦点能够有效地提高层厚的精确性,纵向分辨率的测量,斜面（线）法,利用交叉金属斜面（线）测量层厚,利用部分容积效应测量层厚,CT,系统的性能参数,时间分辨率,是单位时间内采集图像的帧数。,与每帧图像的采集时间、重建时间和系统连续成像的能力有关。,表示了,CT,的动态扫描功能。如多层螺旋,CT,的心脏成像功能与时间分辨率密切相关,CT,系统的性能参数,Philips Brilliance16,参数,空间分辨率,超高分辨率：,24LP/cm 0%MTF,标准：,13LP/cm 0%MTF,密度分辨率：,4mm 0.3% 27mGy,纵向分辨率：,0.75 mm,噪声：,0.27%,，,27,mGy,心脏成像最高时间分辨率：,53ms,（,0.42,秒,/360,）,CT,系统的性能参数,思考：,列举四个或四个以上,CT,的性能参数。,简述空间分辨率的定义、单位和影响因素。,简述密度分辨率的定义、表示方法和影响因素。,简述噪声的影响因素。,