第09章
磁共振图像的基本术语
对于诊断性成像来说,图像中所展示的内容应该尽可能客观地反映原始信物体的本质特征。但是,正如之前所看到的,磁共振成像仪的硬件和软件以及外界其他的因素都会影响图像内容(参见09-01),所以,图像内容不可能绝对客观
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图09-01 |
09-01 体素和像素
采用核医学、X-射线CT、血管造影、或者磁共振这些计算机成像技术所得图像的基本单元称之为像素,同理,容积成像的基本单元被称之为体素,具体解释参见图09-02。
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图09-02 |
理论上,体素尺寸可以像一个细胞那样小。但是,实际上体素尺寸却不可能无限小,因为有很多限制因素,最主要限制因素是计算机容量和单个体素所能被检测的信号。因此,形成物体一个片层的256×256×1体素阵列可以转换成一副像素阵列为256×256的图像。这种256×256像素阵列称之为图像矩阵。
09-02 图像矩阵和视野
图像矩阵取决于x-和y-方向上的像素数量。x-方向上梯度的陡峭程度和y-方向梯度的相位编码步级数决定图像矩阵。像素数量和图像矩阵确定了,视野也就确定了,参见图09-03。
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图09-03 |
如果视野包含整个头部、边长为25.6cm,图像矩阵为256×256矩阵,那么一个像素尺寸就为1mm。如果视野边长为12.8cm、图像矩阵还是256*256,那么一个像素尺寸就为0.5mm,也即空间分辨率为0.5mm。
09-03 空间分辨率与部分容积效应
和其他数字成像技术一样,磁共振成像技术中体素和像素尺寸也会影响空间分辨率和对比度。
体素内所有的解剖学结构都会影响最终图像的信号强度。如果体素较大,体素内就有很多不同的结构和组织。在最终的像素中,这些结构就无法被区分。如果体素较小,单个像素内所包含的结构就很少,因此,空间分辨率和对比度都要好一些。
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数据采集和重建技术决定不同的体素形状。
图09-04 |
不同结构的信号累加在一起会导致图像模糊,这就是部分体积效应。像素越小,部分容积效应就能更好地被抑制,参见图09-05。
但是,体素越大,信号会越好,信噪比也会越好。一般,最终体素或者像素的尺寸由信噪比决定。视野、片层厚度和成像时间相同时,图像矩阵从128×128增加到256×256,信噪比会降低为原来的四分之一。因此,必须有足够高的信噪比以增加分辨率。
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图09-05
空间分辨率和部分容积效应:矩阵为(a)256×256(b)128×128(c)64×64(d)32×32。像素尺寸越大,部分容积效应越明显,无法显示解剖学细微结构。