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1、頁眉CT的基本概念和術(shù)語2.2.1體素與像素(VoxelandPixel)體素是體積單位。在CT掃描中,根據(jù)斷層設(shè)置的厚度、矩陣的大小,能被CT掃描的最小體積單位。體素作為體積單位,它有三要素,即長、寬、高。通常CT中體素的長和寬都為1mm,高度或深度則根據(jù)層厚可分別為10、5、3、2、1mm等。像素又稱像元,是構(gòu)成CT圖像最小的單位。它與體素相對應(yīng),體素的大小在CT圖像上的表現(xiàn),即為像素。2.2.2采集矩陣與顯示矩陣(ScaningandDisplayingMatrix)矩陣是像素以二維方式排列的陣列,它與重建后圖像的質(zhì)量有關(guān)。在相同大小的采樣野中,矩陣越大像素也
2、就越多,重建后圖像質(zhì)量越高。目前常用的采集矩陣大小基本為:512′512,另外還有256′256和1024′1024。CT圖像重建后用于顯示的矩陣稱為顯示矩陣,通常為保證圖像顯示的質(zhì)量,顯示矩陣往往是等于或大于采集矩陣。通常采集矩陣為512′512的CT,顯示矩陣常為1024′1024。2.2.3原始數(shù)據(jù)(RawData)原始數(shù)據(jù)是CT掃描后由探測器接收到的信號,經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳送給計算機(jī),其間已轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號經(jīng)預(yù)處理后,尚未重建成橫斷面圖像的這部分?jǐn)?shù)據(jù)被稱為原始數(shù)據(jù)。2.2.4重建與重組(ReconstructionandReformation)原始掃描數(shù)據(jù)經(jīng)計算機(jī)
3、采用特定的算法處理,最后得到能用于診斷的一幅橫斷面圖像,該處理方法或過程被稱為重建或圖像的重建。重組是不涉及原始數(shù)據(jù)處理的一種圖像處理方法。如多平面圖像重組、三維圖像處理等。在以往英文文獻(xiàn)中,有關(guān)圖像的重建的概念也有些混淆,三維圖像處理有時也采用重建(reconstruction)一詞,實際上,目前CT的三維圖像處理基本都是在橫斷面圖像的基礎(chǔ)上,重新組合或構(gòu)筑形成三維影像。由于重組是使用已形成的橫斷面圖像,因此重組圖像的質(zhì)量與已形成的橫斷面圖像有密切的關(guān)系,尤其是層厚的大小和數(shù)目。一般,掃描的層厚越薄、圖像的數(shù)目越多,重組的效果就越好。2.2.5算法、重建函數(shù)核與濾
4、波函數(shù)(Algorithm,Kernel)算法是針對特定輸入和輸出的一組規(guī)則。算法的主要特征是不能有任何模糊的含義,所以算法規(guī)則描述的步驟必須是簡單、易操作并且概念明確,而且能夠由機(jī)器實施。另外,算法只能執(zhí)行限定數(shù)量的步驟。重建函數(shù)核或稱重建濾波器、濾波函數(shù)。CT的掃描通常需包含一些必要的參數(shù),有的參數(shù)可由操作人員選擇,有的則不能。重建函數(shù)核是一項重要的內(nèi)容,它是一種算法函數(shù),并決定和影響了圖像的分辨力、噪聲等等?!ぴ贑T臨床檢查中,可供CT圖像處理選擇的濾波函數(shù)一般可有高分辨力、標(biāo)準(zhǔn)和軟組織三種模式,有的CT機(jī)除這三種模式外,還外加超高分辨力和精細(xì)模式等?!じ叻直?/p>
5、力模式實際上是一種強(qiáng)化邊緣、輪廓的函數(shù),它能提高分辨力,但同時圖像的噪聲也相應(yīng)增加。軟組織模式是一種平滑、柔和的函數(shù),采用軟組織模式處理后,圖像的對比度下降,噪聲減少,密度分辨力提高。而標(biāo)準(zhǔn)模式則是沒有任何強(qiáng)化和柔和作用的一種運算處理方法。1/9頁眉2.2.6卷積(Convolution)卷積是圖像重建運算處理的重要步驟。卷積處理通常需使用濾波函數(shù)來修正圖像,卷積結(jié)束后,形成一個新的用于圖像重建的投影數(shù)據(jù)。請參見“重建函數(shù)核”條。2.2.7內(nèi)插(Interpolation)內(nèi)插是采用數(shù)學(xué)方法在一已知某函數(shù)的兩端數(shù)值,估計該函數(shù)在兩端之間任一值的方法。CT掃描采集的數(shù)
6、據(jù)是離散的、不連續(xù)的,需要從兩個相鄰的離散值求得其間的函數(shù)值。目前,很多螺旋CT都采用該方法作圖像的重建處理。內(nèi)插的方法有很多種,如線性內(nèi)插(單層螺旋掃描CT常用)、濾過內(nèi)插和優(yōu)化采樣掃描(多層螺旋掃描CT采用)。2.2.8準(zhǔn)直寬度、層厚與有效層厚(Collimation,SliceandEffectiveSlice)準(zhǔn)直寬度是指CT機(jī)球管側(cè)和病人側(cè)所采用準(zhǔn)直器的寬度,在非螺旋和單層螺旋掃描方式時,所采用的準(zhǔn)直器寬度決定了層厚的寬度,即層厚等于準(zhǔn)直器寬度。但是,在多層螺旋掃描方式時,情況則不完全一樣,因為同樣的準(zhǔn)直寬度可由4排甚至16排探測器接收,而此時決定層厚的是
7、所采用探測器排的寬度。如同樣10mm的準(zhǔn)直寬度,可以由4個2.5mm的探測器排接收,那么層厚就是2.5mm;如果由16個6.25mm的探測器排接收,那么層厚就變成了0.625mm。有效層厚指掃描時實際所得的層厚,由于設(shè)備制造的精確性原因,標(biāo)稱1mm甚至0.5mm的層厚設(shè)備制造廠家無法做到如此精確,一般都有一定的誤差,其誤差范圍大約在10%~50%之間,層厚越小,誤差越大。一般,層厚的誤差與掃描所采用的方式和設(shè)備的類型無關(guān)。2.2.9螺距(Pitch)單層螺旋螺距的定義是:掃描機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周檢查床運行的距離與射線束寬度的比值(參見螺旋掃描一節(jié))。該比值(pitch)