CT圖像及有關概念｜

一、像素

CT圖像是由一定數目的由黑到白不同灰度的像素按矩陣排列所構成，像素的數目越多，像素越小，CT圖像就越清晰越細緻；反之像素越大，數目越少，圖像質量就越模糊。CT機的像素數目取決於矩陣（matrix 256×256；512×512；1024×1024），每項乘積即為不同CT裝置的矩陣所包含的像素數目。矩陣是一個數學概念，它透露表現一個橫成行、縱成列的數字陣列。

二、灰度

CT圖像經由過程不同的灰度來反映組織結構和病變對X線的吸收程度，與普通X線片上的曲直短長影像一樣，黑影透露表現X線低吸收區，即低密度區，如肺野；白影透露表現高吸收區，即骨骼組織和鈣化。CT與普通X線圖像相比，其突出的優點是其密度分辨率高，對人體由軟組織構成密度差別小的器官也能形成對比顯示清晰的圖像，CT能分辨出吸收係數只有0.1%～0.5%的差異。

三、影響CT圖像的因素

1.CT值：

1）CT值的概念：CT值反映的是X線吸收係數或稱衰減係數，但其實不是它的絕對值，而是以水的CT值為0的相對值，單位為HU（Hounsfield unit），人體密度最高的骨皮質吸收係數最高，CT值定為1000HU，而空氣密度最低定為-1000HU。人體組織的CT值界限可分為2000個分度（表1-3-1）。

表1-3-1 正常人體組織CT值

2）CT值的測量：在CT機的顯示器上可測量圖像任何部位的CT值，範圍小大由之，使人體組織與病變之間的微小密度差異得到靈敏的定量分析，但需注意CT值不是絕對數，可受許多因素的影響，如不同CT機型、掃描條件、鄰近組織等。

3）CT值的意義：人體正常組織結構和病變的CT值在CT機上可較為準確地測出，根據CT值可推判出病變所含的組織成份，在診斷中對病變的來源及疾病的定性均有重要的參考價值。

2.窗寬與窗位：

1）窗寬：雖然人體組織的CT值可分為2000個單位，但人的眼睛卻只能分辨16個灰階度，如CT圖像由16個灰階來反映全部2000個分度（2000÷16=125HU），兩種組織的CT值差別125HU以上時，人眼才能識別，那CT值差別小於125HU時人眼即不克不及分辨。因此對CT值範圍必須進行分段觀察，所觀察的CT值範圍稱之為窗寬，如窗寬定為100HU，則可分辨的CT值為100÷16=6.25HU，窗寬若選定為200HU，可分辨的CT值為200÷16=12.5HU。採用窄窗寬所觀察的CT值範圍小，對比度強，適應觀察密度相仿的組織結構；若採用寬的窗寬所觀察的CT值範圍大，圖像對比度差，適應於觀察密度差別大的結構。所選用窗寬的寬窄直接影響著圖像的清晰度與對比度。

2）窗位：窗位是指CT圖像上灰階中心點的CT值。由於不同組織的CT值不同，所以窗位應與需觀察的組織的CT值為中心，若窗寬選定為200HU，窗位選在0HU，則以窗位為中心（0HU）向上包括100HU，向下包括-100HU，那麼在100～-100HU範圍內的組織結構均可被人眼所分辨，窗位的高低影響圖像的亮度，窗位低圖像亮度高呈白色，窗位高則相反，圖像呈黑色（圖1-3-2）。

圖1-3-2 CT圖文說明

3.分辨率：

密度分辨率、空間分辨率和時間分辨率是評價CT圖像質量的重要指標。

1）密度分辨率（低對比度分辨率）：是指能分辨組織結構的最小密度差的能力，以百分數來透露表現，通常指圖像曲直短長對比度。如CT機的密度分辨率為0.3%，3mm，＜0.05Gy，透露表現的是對直徑為3mm的物體，當密度差大於0.3%時CT機可以分辨出，而患者接受的劑量小於0.05Gy。CT的密度分辨率大大超過了普通X線片，且與X線的光子數成正比。

2）空間分辨率（高對比分辨率）：是指能顯示最小物體的能力，通經常使用所能分辨每釐米內的線對數（LP/cm）來透露表現，空間分辨率與像素和X線光子數成正比。CT的空間分辨率小於普通X線片，密度分辨率與空間分辨率是一對相互制約因素。

3）時間分辨率：是指探測系統在很短的間隔期內重複掃描的能力。時間分辨率的限制因素是由X線球管所釀成的，尤其是熱容量小的X線球管。

隨著科學技術的進步，寬探測器和大容量CT球管、飛焦點技術的應用，CT設備的性能精益求精，更為進步前輩的多排螺旋CT的這三種分辨率也在不斷提高，速度快、畫質優的CT圖像已廣泛應用於臨床。

4.部分容積效應（體積效應）：

CT圖像是有一定厚度的體層圖像，像素是構成CT圖像的基本單位，但是與像素相對應的體素有時並不是由一種密度組織所構成，那麼該像素的CT值乃是不同物質依其體積所佔比例所得的平均CT值，它不克不及如實反映其中任何一種物質的CT值，這種現象稱之為部分容積效應。在CT掃描中，當小於層面厚度的病變在圖像中雖可顯示，但其CT值不克不及準確反映該組織的CT值。如測得高密度（骨）中的低密度灶，因有骨的影響其CT值要比實際的CT值要高；如測量低密度組織（肺）中的高密度灶，所測得CT值比實際要低，為了克服這種現象可用薄層CT掃描，儘可能減少或消除部分容積效應對CT值的影響（圖1-3-3）。

圖1-3-3 部分容積效應示意圖(掃描厚度為1cm，不同厚度的物體以黑色透露表現)

A.厚度等於1cm物體，其CT值準確；

B.直徑為1cm球體全部在掃描層面中，中心部CT值準確，而周邊部的CT值不準確；

C.D.球體部分在掃描層面內（C），物體小於層面厚度（D），均不克不及得到準確的CT值

5.周圍間隙現象：

指在同一掃描層面上，與層面垂直的兩種相鄰並且密度不同的組織，無法準確測量其邊緣部的CT值。由於這種現象的存在，兩者交界面分辨不清，高密度組織其邊緣CT值低，而低密度組織邊緣CT值高。這種物理現象的產生是由於X線在兩種密度不同結構相鄰處測量互相重疊而引起。

6.偽影：

指被掃描物體其實不存在而出目下當今CT掃描圖像上的各種假性陰影，要正確認識和分析不同偽影及其產生的緣故原由，以避免造成誤診和漏診。

1）移動性偽影：掃描時患者移動、呼吸、心跳、寒顫、腸蠕動均可造成與掃描標的目的一致的條狀偽影（圖1-3-4）。

2）高對比偽影：人體內、外金屬異物（銀夾、義齒等）可產生放射狀高、低密度相間的條狀影（圖1-3-5）。

3）射線硬化偽影：為高密度結構與低密度結構相鄰，如枕內粗隆（圖1-3-6）、前顱凹雞冠和巖骨間可呈放射狀或條狀高密度或低密度影。

4）機器故障偽影：常為環形或同心圓狀高密度偽影（圖1-3-7）。

圖1-3-4 移動性偽影

圖1-3-5 高對比偽影

圖1-3-6 射線硬化偽影

圖1-3-7 機器故障偽影

7.噪聲：

是影響CT圖像密度分辨率的主要因素，噪聲的大小與圖像質量呈負相關，影響噪聲的因素較多，增加X線量可降低噪聲，反之噪聲就升高；探測器的轉換率越高，噪聲就越低；高的空間分辨率將引起高的噪聲水平，噪聲誤差較大的CT圖像可出現雪花樣斑點影響診斷。

（鄭穗生）

注：此資訊源于網路收集，如有健康問題請及時咨詢專業醫生。

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