一、高对比分辨力

空间分辨率(spatial resolution),即高对比度分辨力,描述了当低对比度分辨率大于10%(100HU)时,CT影像中能显示的最小细节。

空间分辨力是检测设备能够区分细小物体的能力。空间分辨率越高,图像上不同物体的界面越清晰,所能区分的结构最小特征尺寸越小。

一个CT系统能够达到的空间分辨率通常是根据MTF的10%来确定的(IEC,2004);即低对比度分辨率为10%时可分辨线对数。

因低对比度低于10%后,肉眼无法进行分辨,无临床意义。

15lp/cm@10%MTF(±10%)即10%的对比度最低可见15 lp/cm。

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随着每个栅格内条纹间的对比度的降低,条纹逐渐无法区分。条纹边缘也会模糊。调制传递函数(MTF),可用于描述空间分辨率。通过绘制对比度与条纹图频率的关系图,MTF可表示为条纹间对比度随条纹图频率增大而衰减的关系。在数学上,MTF也可定义为系统点扩散函数(PSF)的傅立叶转换。

客观上10%的对比度最低可见15 lp/cm,则最小空间分辨率为:

1cm/(2×线对数)=0.33mm

二、影响高对比分辨力的因素

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1)X线管的焦点尺寸:焦点越小,空间分辨率越高。

2)探测器单元的孔径及间距:探测器孔径越小,系统的空间分辨率越高。探测器的单元间距越小对比度高好还是低好,采样间隔越小,空间分辨力越高 。

3)矩阵:图像的矩阵越大,像素越小,能分辨的最小细节也越小,空间分辨率越高。

4)采集层厚:层厚越薄,空间分辨率越高。

5)图像重建算法:采用高分辨率的算法,空间分辨率提高,但同时噪声也增加。高分辨率的算法重建的图像因边缘清楚锐利,对空间分辨率影响最大。

三、低对比可探测能力

密度分辨率(contrast resolution),即低对比分辨率(Low Contrast Detectability,LCD),能分辨组织之间最小密度差异。

密度分辨率,通常被定义为在给定剂量和对比度条件下,可以观察到的最小物体。通过测量具有不同尺寸和不同密度的物体的低对比度体模,可以得到密度分辨率。CT的密度分辨率越高,说明系统区分不同密度物体的能力越好。

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3.0mm@0.3%的孔,意味着不大于某个剂量下,人眼能看到3.0mm,3HU的低对比度物体。同样的位置,如果剂量越高,会提高低对比可探测能力。

四、影响低对比可探测能力的因素

1)X线强度:管电压和mAs的增大,低对比度可探测能力越好。

2)采集层厚:增加层厚可减小噪声,增加数据量。

3)螺距:螺距增大、辐射剂量减少、密度分辨率下降;反之对比度高好还是低好,低对比度可探测能力提高。

4)重建算法:采用平滑算法的滤波函数,则可减少噪声,提高信噪比,使图像的密度分辨率提高。

5)窗宽和窗位的选择。

五、需要注意

实际上,高对比分辨力可以是客观的一种评价,但低对比度可探测能力是主观的一种判断,但两个实际的数值,对实际病人的图像来讲,意义有限。

同时,在实际进行质控检测的时候,也应使用头部的轴扫条件进行扫描,分别使用高低对比算法和骨窗、脑窗识图,而非其他扫描部位的螺旋扫描。其模体的尺寸也更针对于头部的协议。同时,头部的重建协议也常需观察颅脑及骨组织,更适合对重建算法呈现的效果进行验证。

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