图像的处理与传输

七、图像的处理与传输

(一)图像质量

CT模拟定位图像质量关乎医生对靶区勾画的精细和计划设计的精确,以及最后治疗的精准,故CT图像的质量很关键。因而要求我们对CT图像的影响因素,图像质量控制内容和控制方法要有所了解。

1.影响CT图像质量的因素

(1)噪声:噪声是单位体积(体素)之间光子量不均衡,导致采样过程中接收到的某些干扰正常信号的信息,表现为图像的均匀性差,呈颗粒性,密度分辨率明显下降。影响噪声水平的因素有:扫描条件肢体大小、层厚、螺距,还有重建矩阵、重建范围、算法等。

(2)影响空间分辨率的因素:①焦点大小:焦点小,测量精度高,重建的影像空间分辨率高;②探测器单元尺寸越小,重建的影像空间分辨率高;③重建范围和重建矩阵重建范围和重建矩阵共同影响着像素大小。用较大的矩阵重建较小的范围,像素对应的实体尺寸小,空间分辨率高;④扫描层厚随着层厚减薄,体积元减小,部分容积效应降低,CT值准确度高,影像空间分辨率高。特别对重组的影像的空间分辨率提高明显;⑤螺距在中低端CT,螺距增大层厚膨胀明显,Z轴空间分辨率降低;⑥重建算法分骨算法、软组织算法标准算法以及若干中间算法。骨算法空间分辨率高,但密度分辨率降低;软组织算法密度分辨率高,但空间分辨率降低。应根据不同影像效果需要,选择相应算法。

(3)影响密度分辨率的因素:①剂量:剂量影响噪声,进而影响密度分辨率;②层厚:层厚越薄图像的空间分辨率越高,但由于探测器所获得的X线光子数减少,图像的密度分辨率下降。增加层厚,探测器所获得的Ⅹ线光子数就增多,密度分辨率提高,而空间分辨率下降;③体素:影像像素对应的体素大密度分辨率高;反之降低;

④重建算法:软组织算法提高密度分辨率,但空间分辨率降低。

(4)伪影:伪影分为设备原因所致和病人原因所致。①运动伪影常由于病人的原因,某些自主或不自主器官运动所造成;②设备原因的伪影涉及多个方面,被成像组织中有金属物体、致密骨组织或相邻部位X线衰减差太大,也被归类为设备原因伪影。

(5)部分容积效应:CT图像像素的CT值仅代表相应体素中各种组织的平均密度。当同一体素中含多种不同密度的组织时,CT值不能真实地反映其中某一组织的CT值,这种现象称为部分容积效应。体素越大部分容积效应越明显。

2.图像质量控制内容

CT图像质量控制的内容包括:

(1)诊断学标准包括解剖学影像标准和物理学影像标准。解剖学影像标准必须满足临床要求,以解剖特征的显示程度来表述,分为“可见”“显示”和“清晰显示”。物理学影像标准是通过测试进行客观评价,它依赖于CT设备的技术性能和所选的技术参数。(https://www.daowen.com)

(2)成像技术条件包括层厚、层距、视野、曝光参数、重建算法、窗技术、检查体积、机架角度等。

(3)临床及相关性能的参数包括患者准备、检查方法、成像观察条件、激光照相等。

(4)患者辐射剂量标准CT是一种辐射剂量较高的影像检查设备,在不影响图像质量及终端要求的前提下,应尽量降低辐射剂量。

3.图像质量控制方法

(1)提高空间分辨力:采用高空间频率算法、大矩阵、小像素值、小焦点和增加原始数据量的采集可以提高空间分辨力,另外,采用薄层面可提高Z层面空间分辨力。

(2)增加密度分辨力:探测器效率越高、X线剂量要求越大,密度分辨力越高。

(3)降低噪声:ⅹ线管子能量增加了3倍,噪声可减少一半;软组织重建算法的密度分辨力高,层厚越薄噪声越大。

(4)消除伪影:减少因被检者因素造成的运动伪影,避免因设备因素和扫描条件不当造成的伪影。

(5)减少部分容积效应的影响:对较小的病灶尽量采用薄层扫描。

(二)图像重建并传输

扫描后的图像经电脑重建处理后,需要将患者的图像资料通过网络系统传到治疗计划设计工作站,4D-CT扫描后,还需进一步重建10套呼吸图像及基础时相图像后才能传出,不同的治疗技术可能需要传递到其对应的工作站。重建完图像后先大致检查一次,确保三个定位点在同一层面,且扫描范围足够,如果传出前发现图像资料中的扫描视野不够大或者重建图像不全,这时需及时通过后台再重建后才能传出,以避免原始图像资料因堆积过满内存清理后而无法再重建。如果是平扫加增强的扫描,为了传出后便于做治疗计划时区分,可分别标注后再传出。