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第09章

09-01
体素和像素

09-02
图像矩阵和视野

09-03
空间分辨率与部分容积效应

09-04
对比度的定义

09-05
信噪比

信噪比与累加次数
信噪比与场强
09-06
对比噪声比

09-07
年龄效应

09-08
温度效应

09-09
图像视窗


09-04 对比度的定义

像素概念再延伸一点即为图像对比度。

在医学成像领域,对比度是一个有争议的名词。它表示待测物体内两个相邻区域信号强度的相对差别,这种差别通过灰度或者色标来体现。这些年来,关于对比度有一些不同的界定。

如果没有使用特殊的测量仪器或者不对图像进行数字化处理,很难给传统x-射线图像的对比度下一个明确的定义,只能是一个定性表述。图像数字化之后,就可以直接对核医学和x-射线CT成像图像的对比度进行量化了。像素的尺寸是知道的,它们信号强度不同会导致不同的灰度,这种灰度差别可以用数字表示,所以,对比度也就有具体数值了。

如果两个相邻像素没有信号强度的差别即灰度相同,那它们之间就不存在对比度因而也就无法区分了。两个像素之间的信号强度差别越大,对比度就会越好,参见图09-06。


图09-06
4个相邻体素

上图:4个相邻体素的相对信号强度(SI)相同,在图像中无法区分。
下图:4个相邻体素的相对信号强度不同,因此在图像中能被区分。


对比度的定量计算公式如下:

C = (Ia - Ib) / (Ia + Ib)

其中,C是对比度,Ia和Ib是两个相邻像素或者体素的信号强度。

注意,磁共振成像中图像信号强度并不是标准值。磁共振成像与x-射线中的Hounsfield单位没有任何相关性。磁共振图像的信号强度是体素或者像素内组织的T1值、T2值、质子密度值、流动、扩散、灌注、其他影响信号发射因素等多种因素共同作用的结果。

因此,直接将两张不同的磁共振图像进行信号强度的对比是没有意义的,临床上也不会直接做这种比较。

如果在患者体外放置一个装满水的小管做参比,根据参比可以估算信号相对强度并对图像进行归一化处理。归一化后的图像就可以进行比较了。不过,这些数值都是半定量的且随磁共振成像仪不同而改变,没有诊断意义。


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