【CT来咯】第十四章第1节：基本概念和术语

第十四章  CT检查技术

 第一节 基本概念和术语

空间分辨力、密度分辨力、时间分辨力的概念，部分容积效应、窗宽、窗位的概念，伪影，产生伪影的原因，像素、体素与矩阵的关系等影像常用术语。

重点复习：

CT分辨力的分类及定义、X线影像常用术语，窗宽、窗位的应用，不同组织的CT值等。

常考的细节有：

各组织的CT值，矩阵、像素与图像的关系（如：视野大小固定时，矩阵越大，像素尺寸越小，图像质量越好）。

—、基本概念

1.CT分辨力

是指CT图像对被检物体的分辨能力，包括空间分辨力、密度分辨力和时间分辨力，

是评价CT性能说明图像质量的重要指标。

（1）空间分辨力

是指能够分辨物体最小空间几何尺寸的能力，用线对数(lp/cm)表示。

空间分辨率的主要影响因素有：

像素、探测器孔径、相邻探测器间距、图像重建的卷积滤波函数、数据取样、矩阵、X线管焦点尺寸、机器精度等，其中像素是最主要的因素，像素越多，空间分辨率就越高。

空间分辨率常用检测方法有调制传递函数的截止频率法、分辨成排圆孔大小法分辨线对数法等。

（2）密度分辨力

是指能分辨两种组织之间的最小密度差异的能力，用百分比表示，例如，CT密度分辨力为0.2%，表示当邻近两种组织密度差≥0.2%时，CT能将它们分辨出来，密度差＜0.2%则无法分辨。

影响密度分辨力的因素有扫描层厚、噪声、光子数量、物体大小和探测器灵敏度等，其中噪声是主要影响因素。

（3）时间分辨力

又称动态分辨力，是指系统对运动器官的瞬间成像能力，时间分辨力越高对运动器官的成像就愈清晰。

时间分辨力是影响心脏图像质量的重要因素，高的瞬间分辨力能将运动的心脏“冻结”在待定的时相，减少运动伪影对诊断的影响。

2.CT值

CT图像除了用不同的黑白灰度来表示组织器官的密度高低外，还可以利用X线的吸收系数表示密度高低，这样就有了一个量化的指标。

在实际工作中把吸收系数换算成CT值，因此组织器官的密度可以直接用CT值表示，单位为亨氏单位(HU)。

CT值＝（μ物—μ水）／μ水x1000

其单位为HU。CT值不是一个绝对值，而是一个相对值，不同组织的CT值各异，且在一定范围内波动。

骨骼的CT值最高为1000HU，软组织的CT值为20～70HU，水的CT值约为0HU，脂肪的CT值为—20～—100HU以下，空气的CT值约为—1000HU。

3.部分容积效应

CT图像上各个像素的CT值代表的是相应单位容积(体素)的平均CT值。

因此，当同一扫描层面内有两种或两种以上不同密度的组织相互重叠时，所测得的CT值不能如实反映该层面单位容积内任何一种组织的真实CT值，而是这些组织的平均CT值，这种现象称为部分容积效应。

4.窗宽和窗位

为了使CT值差别小的两种组织能被分辨，必须采用窗技术，即不同的窗宽（WW）和窗位（WL）。

（1）窗宽

是指CT图像上的显示灰阶所包含的CT值范围，在此CT值范围内的组织均以不同的模拟灰度显示。

窗宽内的组织结构按其密度高低从白到黑分为16个灰阶供观察对比。

例如：窗宽选定为80HU，则其可分辨的CT值为80／16＝5HU，即两种组织CT值的差别在5HU以上即可分辨出来，因此窗宽的大小直接影响图像的对比度和清晰度。

（2）窗位

又称为窗中心，是指窗宽的中心位置。在固定窗宽下，窗位的变化也会影响图像CT值的变化范围，类似于坐标原点，表示CT值浮动的中心值。

一般将于观察组织或者病变的CT值作为窗位，如窗位定为70HU，窗宽为85HU，其包含CT值范围为—15～＋155HU。数学公式表达如下

CT值＝C±W／2

选择不同的窗宽和窗位可获得各种观察不同组织结构的灰阶图像，合理地调节窗宽和窗位能增强有用信息的显示。

5.噪声与信噪比

噪声

表现为均匀物体影像中各像素的CT值参差不齐，图像呈颗粒状，使密度分辨力下降。包括扫描噪声和组织噪声。

扫描噪声是因为探测器接受的X线光子量存在统计学上的随机波动造成的，当X线光子量不足时尤其明显。

组织噪声是有各种组织平均CT值差异所造成，即同一组织的CT值常在一定范围内变化，而不同组织亦可具有同一CT值。

信噪比即组织的CT值与噪声的比值，客观评价图像的指标之一。

6.伪影

是指在扫描过程中由于设备或患者的原因而产生的一些与被扫描的组织结构无关的异常影像。

(1)设备原因：

可导致环状、条状、点状、同心圆状等伪影。产生的主要原因是探测器、数据转换器损坏或传输电缆工作不稳定及电缆接口的某部分松脱等。

(2)患者原因：

主要有运动伪影和组织间密度差异较大引起的伪影。运动伪影是扫描中患者移动、呼吸运动、心脏搏动、胃肠蠕动等引起。

多表现为与扫描方向一致的条状低密度影，严重者图像模糊不能用于诊断。

(3)扫描范围内组织间的密度差别较大时，可引起线束硬化伪影。

二、常用术语

1.矩阵

是像素以二维方式排列的阵列，它与重建后图像的质量有关。目前常用的矩阵为256×256，512×512，1024×1024。

2.像素与体素

(1)体素

即体积单位。在CT扫描中，根据体层设置的厚度、矩阵的大小，能被CT扫描的最小体积单位。

(2)像素

又称像元，是构成CT图像最小的单位。它与体素相对应，体素的大小在CT图像上的表现，即为像素。

3.原始数据和显示数据

(1)原始数据

是CT扫描后由探测器接收到的信号，经模数转换后传送给计算机，期间已转换成数字信号经预处理后，尚未重建成横断面图像的这部分数据称为原始数据。

(2)显示数据：

通常把原始数据经由重建系统处理形成的图像即为显示数据。

4.扫描方式

分为逐层扫描和容积扫描。

逐层扫描是非螺旋CT扫描的基本方式，通常扫描1层图像机架一般需旋转360°，称为全扫描。

容积扫描是螺旋CT扫描的基本方式，通常以人体部位的一个器官或一个区段为单位连续的容积采集。

5.阵列处理机

由许多微处理器组成，并按一定顺序并行工作，互不干扰，每一个微处理器都有自己的运算器、指令存储器和数据存储器等，并按照同样的工作原则，完成图像重建的一部分工作，再通过重建控制器将各部分总和在一起构成完整的重建结果，并将结果统一存入图像存储器中。

6.重建和重组

重建是指利用原始数据得到横断面图像；

重组是指利用横断面图像得到多平面和三维的图像。

7.间距

是指被重建图像长轴方向的距离，通过采用不同的重建增量，可确定螺旋扫描被重建图像层面的重叠程度，也称重建间距。

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