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数字放射成像图像伪影

图1显示胸部侧位图像,解剖结构上有不寻常的叠加模式. 这是一个用卡带反转获得的CR图像的例子, 盒的管侧远离x射线管源朝向患者的位置. 盒式塑料结构模式投射到成像板上(在患者的手臂和前部特别明显). 在这幅图中,从左到右的反转也可能在不知不觉中发生. 强烈建议使用铅标记.

图1. 图像模式从塑料支撑结构在CR磁带叠加在解剖, 由于成像板和卡带颠倒放置在卡带架上.(点击图片查看完整版).

垂直模式的高强度信号, 如图2所示, 通常表示粘附在光路组件上的外来物质,当CR成像板被激光束扫描时,光路组件从CR成像板获取光刺激发光信号. 当光被阻挡在同一点上时,通过光学级转换的板, 工件与激光束读数垂直, 在印版平移(慢扫描)方向. 条纹看起来很亮, 由于图像经过反向灰度变换,使图像看起来与经过处理的屏幕胶片图像相似.

图2. CR读取器的集光导板上有异物,输出图像会出现明亮的直线. (点击图片查看完整版).

数字探测器系统的故障会对输出图像的质量产生很大的影响. 在图3, 图中显示了由振镜引起的伪影(该装置使CR读取器中的激光束在通过光学级转换时迅速穿过成像板)和数字化仪变得不同步. 图像列不能正确排列并移位.

图3. 在读出过程中,振镜和数字化仪同步失败导致灾难性的图像质量问题,如图所示. (点击图片查看完整版).

与数字探测器系统不直接相关的问题也可以在图像中表现出来. 图4显示了由准直器中的金属滤光片松动和定位错误引起的图像伪影, 在解剖结构和探测器上投射x射线通量的变化. 类似的伪影是由CR成像板不经常擦除和/或暴露于其他程序的x射线散射造成的, 产生叠加在图像上的可变背景信号. 双重曝光也很常见,因为成像板是一个可重复使用的探测器.

图4. 该图像中的伪影是由x射线管准直器组件中的滤光片在x射线束中变得松散和错位引起的, 不均匀地衰减x射线束,导致如图所示的衰减模式. (点击图片查看完整版).

由“混叠”引起的伪影是由于在锐利边缘或周期性结构(如抗散射网格线)表示的图像中高频数字信号采样不足而产生的. 高频信号伪装成低频信号叠加在整个图像上. 图像的信息内容也被称为moir模式. 用于振荡“巴基”组件的典型防散射网格的网格频率为40-50导联条/厘米, 哪个是大多数数字系统可以分辨的, 但超过奈奎斯特频率(图像中包含“有用”分辨率的最高频率). 高频栅极的使用(例如.g., 70格条/厘米)将有助于消除混叠信号,因为这些信号超出了数字探测器系统的可分辨性.

图5说明了采样不足的高频信号如何导致数字化输出图像中的低频信号.

图5. 这张图说明了混叠是如何发生的. 在一个离散的数字检测器, 采样间距(采样之间的空间)由探测器的尺寸决定. 每个“样本”及时出现在采样孔径的中心. 对于低频信号, having at least 2 samples / frequency cycle allows the computer system to correctly assign the given response of the varying signal; however, 如果采样信号包含采样频率小于2个采样/周期, 然后计算机系统分配一个比实际频率信号更低的频率信号. 指定的频率表示输出图像中的混叠信号.

在数字图像中,低频网格很容易引起混叠或畸变, 因为栅格条投射到探测器上的高对比度信号超出了“奈奎斯特频率”,但仍然可以被数字探测器分辨出来. 如图6所示.

图6. 此图演示了由采样阵列上网格结构的叠加产生的低频拍信号.

临床, 混叠信号可能相当突出和压倒性, 如图7低频获取的侧颅骨图像所示, 固定栅板.

图7. 利用CR检测器将混叠伪影叠加到侧颅骨图像上. (图片由北卡罗来纳大学巴里·伯恩斯提供).