第二节 空间分辨率
空间分辨率是指CT能够分辨紧密靠近的物体的能力。空间分辨率经常在两个正交方向上测量:XY平面内和垂直于XY平面(Z轴方向)。通常使用调制传递函数(modulation transfer function,MTF)来测量空间分辨率。MTF被定义为输出调制度和输入调制的比值,它测量了一个系统对不同频率的响应。一个理想的系统拥有一条平坦的曲线,这样系统响应与输入频率无关。
MTF为100%或1时,表示无信号丢失。MTF为0表明信号全部丢失。实际上,当MTF达0.02~0.05时,小的、高对比度的物体就不可能被分辨出来了(图1-2)。
空间分辨率的单位为线对/厘米(lp/cm)。空间分辨率受探测器孔径的宽窄、焦点尺寸、探测器之间的距离、重建算法、X线剂量、矩阵、层厚、像素大小等因素的影响。
图1-2 典型MTF曲线(标准分辨率、标准滤线器)
横坐标代表空间分辨率的线对数,纵坐标是调制传递函数的百分比,当MTF在100%时,可视的空间分辨率为0,即看不出图像中空间分辨率的差别;而MTF在0的时候,可视空间分辨率最高。
冠状动脉狭窄的评估需要精确地显示细小结构,因此,高空间分辨率是关键要求。冠状动脉的直径从左冠状动脉起始的5mm逐渐变细,到左前降支远端管腔直径仅1mm。冠状动脉的完全显示需要亚毫米级的各向同性空间分辨率。为区分10%~20%的冠状动脉狭窄,必须达到至少0.3mm的各向同性分辨率。
探测器的Z轴尺寸是决定Z轴分辨率的主要因素,但采样频率、插值算法和探测器设计也起到了一定作用。对于冠状动脉支架和/或高钙化积分的患者,CT图像的空间分辨率具有特别重要的意义。对这些患者动脉狭窄程度的评估可能会受到“开花效应”的影响,主要是由于体素内的非均匀衰减系数(部分体积效应)造成的,并可导致高密度结构在图像中像素的增加。高空间分辨率可以降低伪影,从而提高诊断准确性。