64 层螺旋CT 的空间分辨率评价方法解析

柳晶波 高倩 张龙达 辽宁省医疗器械检验所 （沈阳 110179)

CT 机自1972 年问世以来，经过多年的发展，已经从普通CT 发展到多层螺旋CT，甚至是市场上已经推出的640 层螺旋CT。尽管CT 已经发展到640 层，但是64 层螺旋CT 是在医院装机量比较大的产品，国际代表性的品牌公司都以64 层螺旋CT 作为自己的主流产品，同时国产CT 也进入了64 层CT 的行列。因此，做好64 层螺旋CT的质量评价非常重要，评价CT 的指标主要有：图像噪声、CT 值均匀性、CT 值的准确性、CT值的线性、空间分辨率、低对比度分辨率、伪影、切片厚度等。本文就64 层螺旋CT 的空间分辨率的评价指标给予简单介绍，同时探讨还需要引起关注的问题。

1.空间分辨率

空间分辨率（spatial resolution），又称高对比度分辨率（high contrast resolution），它是衡量CT质量的一个重要参数，是指在高对比度的情况下区分相互靠近的细小物体的能力，也就是可以识别相邻物体的最小极限，通常用每毫米黑白条纹对数量的形式来表示，单位为线对/mm 或线对/cm(lp/mm 或lp/cm)。其换算关系为5÷lp/cm ＝ 可分辨的最小物体直径（mm）。

2.空间分辨率的常规检验方法

目前国家CT 机的行业标准中常用的检测CT空间分辨率的方法有两种：

2.1 调制传递函数（Modulation Transfer Function，MTF）的截止频率法（如图1）。用数字方法描述系统再现成像物体的空间分辨的能力；成像系统在一定的空间频率下对空间结构的成像能力，横扫均匀介质中细金属丝测点扩散函数或高对比界面上的边缘扩散函数经傅里叶变换计算调制传递函数（MTF）。

MTF 法通常利用CT 机系统自带的软件进行自动计算其数值，比较客观评价空间分辨率。2.2 分辨线对法。CT 机常用测试模体Catphan500和Catphan600 中CTP528 线对/厘米高分辨率模块（如图2）。可分辨的一组黑白相间的线对的间距尺寸。不同线对数的线对卡，对应不同的空间分辨率。共有21 组，即1～21lp/cm。

分辨线对法需要依靠人眼来识别可以分辨的线对数，存在主观的因素，依赖于观测者和观测环境，可重现性差。

图1. MTF 法的空间分辨率

图2. 线对/厘米高分辨率模块

3.64 层螺旋CT 的空间分辨率测试要求

3.1 64 层螺旋CT 的空间分辨率测试要求采用调制传递函数的截止频率法进行测试。

3.2 64 层螺旋CT 的空间分辨率测试要求给出MTF=50%和MTF=10%时的空间分辨率值；在日常的检验中发现，有的生产商的技术参数表中给出的是MTF=0%时的数据，以显示较高的空间分辨率，但是MTF=0%时的线对数是没有实际意义的，因此，要求64 层螺旋CT 的空间分辨率参照《GB/T 19042.5-2006 医用成像部门的评价及例行试验 第3-5 部分：X 射线计算机体层摄影设备成像性能验收试验》标准的要求，要给出采用MTF=50%和MTF=10%时的空间分辨率值。

3.3 64 层螺旋CT 的空间分辨率测试要求X-Y 平面和Z 轴方向均进行空间分辨率评价；目前主流的64 层螺旋CT 通常具有32 排及以上的探测器，其Z 轴方向的扫描覆盖范围比较宽，Z 轴方向图像的性能指标也至关重要。因此，在对64 层螺旋CT 进行空间分辨率评价时，不仅要进行X—Y 平面的空间分辨率评价，同时还要进行Z 轴方向的空间分辨率评价。

3.4 空间分辨率的影像因素比较多，同时不同CT机的技术参数也有区别，很难达到完全一致的技术参数要求，通常要求空间分辨率的测试在生产企业给出的典型模式下进行，同时要求头部中心剂量不大于40mGy，体部中心剂量不大于20mGy。

4.空间分辨率的影响因素

（1）X 射线管的焦点尺寸，焦点小的X 射线管产生窄的X 射线，产生较清晰的图像，但是热容量又受到限制。

（2）探测器单元的孔径越窄，孔径转移函数越宽，越有可能提供较高的分辨率。

（3）图像重建算法对空间分辨率也有影响，选用不同的算法也会得到不同的图像，空间分辨率也会不同。

（4）图像矩阵对分辨率的影响，图像矩阵越大，分辨力越高。

（5）空间分辨率还和X 射线剂量、层厚等因素有关。层厚越薄，空间分辨率越高；但层厚越薄，噪声就越大，低对比度就会降低。

以上简单分析了64 层螺旋CT 的空间分辨率的测试要求和影响因素，只有准确地了解了空间分辨率的测试要求和影响因素，检验人员才能很好地评价64 层螺旋CT 的空间分辨率。

[1] GB/T 19042.5-2006 医用成像部门的评价及例行试验 第3-5 部分：X 射线计算机体层摄影设备成像性能验收试验

[2] YY0310-2005 X 射线计算机体层摄影设备通用技术条件

[3] 64 层螺旋X 射线计算机摄影设备技术条件（报批稿）

[4] Catphan 500 and 600 manual