徐勇明

（江苏省盐城大丰友义医院，江苏 盐城）

0 引言

CT的全称是计算机断层扫描。CT由高压发生器、扫描架、X射线管、扫描台、数据采集系统与控制台共同组成。具有扫描时间快、图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查[1]。使主治医师更详细地了解患者的病变位置，方便治疗。若CT扫描图像发生质量问题，将影响后续治疗[2]。由于我院64排Optima CT670与16排Optima CT520Pro机质量保证模和质量保证试验程序不同，这些算法与测试程序是确保扫描图像质量的权威标准，但它们的计算方法与测试程序较为复杂，不适合CT技师的日常操作。需根据厂家的计算方法，总结一套简易、快速的扫描图像质量检测方式。本文将结合CT技师确保扫描图像质量的简易测试方式进行研究，详见于下文。

1 CT诊断的成像原理

CT机主要利用X射线对机体进行连续、反复的断面查扫。探测器经过对病变部位X光线的衰减信号进行接受，通过光电传感器将其转换为电信号，后通过模数转换器传输至计算机进行处理。使用特定的计算公式和数模转换器将CT图像展示在显示器上[3]。扫描图像质量的保证是CT机正常工作的前提。质量保证测试通常在安装CT系统、更换球管、探测器、准直器、PDU板或DAS板后进行。但是，在CT机的整个使用过程中，其低对比度分辨率、空间分辨率、均匀性与噪声均会产生一定的退化或偏差，进而影响图像质量，导致漏诊与误诊[4]。所以，CT技师需保证CT机性能优良与扫描图像质量合格，使CT性能达到最佳状态，才能获得高质量、稳定的CT图像，以达到最佳的诊断和治疗效果。

2 对扫描图像质量简易测试的目的

由于我国早期大量使用二手CT机。其中部分诊断质量较差，不能保证患者治疗信息的可靠性和安全性，对全国产生了一定的影响。同时CT机近年来不仅用于诊断，而且广泛应用于临床治疗。因此，有必要加强对CT的质量安全要求。另一方面，多层CT的应用使患者的放射剂量越来越大。因此，必须要加强对CT机扫描图像质量的检测。此外，多层CT机的大量应用，使患者受到X射线的辐射剂量逐渐增多，因此对扫描图像质量简易测试的一个重要目的是使X射线剂量尽可能地满足CT的临床诊断，另一个目的是保证扫描图像质量的一致性。一致性不仅包括同一病人在不同医院的影像质量与诊断标准的一致性，还包括同一患者不同时期诊断质量水平的一致性。因此，CT技师需采用简易测试方法，保证扫描图像质量的一致性和普适性。

3 影响CT成像质量的主要原因

3.1 重建算法

通常而言，重建算法是基于CT图像空间分辨率的一种系统化算法。应用不同的扫描图像重建算法，会产生不同侧重点的CT图像。需选择合适的重建算法模型，如边缘增强算法、平滑算法等方面，选择合理的重建算法可以提高CT诊断的图像质量。

3.2 伪影与噪声

伪影和噪声是影响扫描图像质量的重要原因，噪声为扫描均匀物质成像中像素点CT值的标准差。可将噪声分为组织噪声与扫描噪声[5]。扫描噪声又称为光子噪声，主要由于X射线通过机体到达探测器的光子数量受到一定限制，且光子在矩阵中每个像素上分布不均匀，无法充分达到将等密度的水分与组织充分显影的一种现象。造成伪影的原因可分为设备原因与病人原因。因病人心脏搏动、身体位移、胃镜残留在体内的钡剂、自身携带金属物品等，均会影响扫描图像质量。由设备产生的伪影可能源于CT机检测系统与探测器等。

3.3 部分容积和周围间隙

周围间隙现象是指在统一的查扫平面上，密度不同且相邻的两种垂直于平面的结构，边缘CT值不准确。密度越低，边缘CT值越高；密度越高，边缘CT值越小，两者的相交边缘没有明显区分，这是由两个结构重叠引起的物理现象[6]。部分容积效应主要指CT图像的值表示各组织在相应单位体积内的平均值，其计算基于被成像组织体素的线性衰减程度进行，无法如是反映各组织CT值。例如，在CT扫描时，当病变小于层厚时，比如低密度组织存在较小的高密度病变，其CT值较低；反之，高密度组织中存在较小的低密度病变，CT值较高，称之为部分容积效应。

3.4 X射线源

64排Optima CT670与16排Optima CT520Pro机的检测主要使用X射线源。与所有的X射线设备相同，X射线的产生与成像受到量子数的影响。从理论上讲，为了尽可能获取完整的CT影响与详细的病变信息，需要尽可能多的光子。然而，CT设备每次能否产生标准化的光子数，取决于准确的扫描图像质量检测控制。

4 保证扫描图像质量的简易测试方式

4.1 诊断前准备

CT诊断前应正确放置和对齐模体，当用体模进行CT性能指标检测时，需将模体置于诊疗台前，取下扫描头架。将模体放置在机架中心，使用扫描架定位灯对模具中心进行正确定位，CT扫描旋转轴需与模体的对称轴保持一致，扫描平面应垂直于模体对称轴。

4.2 针对重建算法影响的简易测试方式-调制传递函数

空间分辨度又称高对比度分辨率，它能区分高对比度下最小的物体，空间分辨度多受几何因素的影响，对重建算法的影响进行测试时，应选择适合的简易方法。可使用调制传递函数测试体模，它更具通用性和可操作性，有利于保证还原度[7]。另外，使用成对排列和黑白相间的阵列分辨率进行体模测试，按照对应的简易测试方法，计算重建算法影响，图像质量优于传统方法，有较高的应用价值。

4.3 针对伪影的简易测试方式-对比度传递函数

材料为直径30 cm水模、模架。辅助设备为BaSO4，了解常规因素或金属支架影响伪影程度。伪影有环状与带状，根据伪影的特性可以判断其成因。并对伪影生成的方法进行差异化实验。例如模拟钡餐等显像剂在机体内的情况，记录在这种状况下如何掌握毫安量与扫描速率。模拟人体运动、呼吸与心脏脉搏等细微运动，正确处理实验水模。

4.4 针对噪声的简易测试方式-调制传递函数

测试材料包括15 cm水模、模具支架或其他尺寸的水模，其中成人体部直径水模：直径为30 cm；儿童头部直径水模：直径为15 cm；成人头部直径水模：直径为20 cm。设备运行正常时，根据下述方式扫描：安装水模，使用激光灯将水模定位于扫描中心。使用CT机进行扫描，应用不同层厚均连续扫描2层，厚度分别为2 mm、5 mm与10 mm。为了消除可能存在的噪声影响，按照水模型厚度选择适合的亳安量，增快扫描速度[8]。一般来说，X射线剂量增加4倍，能够延长1倍扫描时间，使扫描噪声降低一半，此方式适用于密度相近的相邻组织与密度差小的组织[9]。

4.5 针对周围间隙与部分容积的简易测试方式-调制传递函数

薄层扫描可以用来抑制周围间隙与部分容积。对扫描对象的结构进行判断，例如腿骨。分别对其肌肉、骨质与神经组织和各部位的单独成像数据与显像结果进行分析，综合成像后与各独立部分的显像结果进行分析比较。因机体不同部位的容积效应有差异，需反复多次进行上述实验，便于在实际检测操作中掌握病人的具体体质，并采用相应的Ma剂量、CT扫描方法与重建图像等，进一步保证扫描图像质量。

4.6 针对X射线的简易测试方式-调制传递函数

由于CT设备每次产生的光子数取决于准确的质量检测控制。对于X射线实验，可以通过计算探测器在正常条件下接收到的光子数以及不同X射线速率产生的光子数，来考虑不同条件与不同组织下图像质量的差异。在实验中，要注意X射线波长的变化对图像准确度的影响，以及对机体造成的影响。

5 结束语

CT机产生的图像可为临床相关疾病的检查提供科学的诊断依据，有利于提高临床诊疗效果，其前提是CT机的扫描图像质量可以得到保证。由于CT技师在日常工作中任务繁重，如何保证CT扫描图像的质量不随环境与机器性能影响而改变具有重要意义。临床需总结简易、快速的扫描图像质量检测方式。需在诊断前仪器、模体准备，针对重建算法，调制传递函数，使用调制传递函数测试体模，保证还原度。针对伪影，使用对比度传递函数进行简易测试，并对伪影生成的方法进行差异化实验。针对周围间隙与部分容积，调制传递函数，综合成像后与各独立部分的显像结果进行比较，确保扫描图像质量。针对X射线的简易测试方式，调制传递函数，考虑不同条件与不同组织下图像质量的差异。针对噪声，调制传递函数，按照水模型厚度选择适合的亳安量，增快扫描速度，消除可能存在的噪声影响，CT技师需在CT机使用前做好图像质量简易测试工作，使CT性能达到最佳状态，获得高质量、稳定的CT图像，为后续治疗提供正确的参考依据。