X线影像质量及评价(医学影像技术)

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1、第四章X线影像质量及评价10/2/20211四川雅安职业技术学院医学系李锡忠本章学习目标一、掌握内容X线影像质量评价的概念；主观评价、客观评价及综合评价的概念与常用参数。ROC曲线的概念、基本原理、ROC曲线的制作。二、熟悉内容X线影像质量评价的发展过程及发展趋势。信号与系统的概念。三、了解内容已淘汰的评价参数。国内外新进展。10/2/20212四川雅安职业技术学院医学系李锡忠本章所属章节第一节X线影像质量评价概述第二节成像系统的特性参数第三节ROC及其应用10/2/20213四川雅安职业技术学院医学系李锡忠第一节X线影像质量评价概述X线发现10

2、0多年来，从传统的屏-片X线系统到新型的数字X线成像设备，各种模拟和数字的医学成像系统在临床上得到了广泛的应用，还有许多的新系统在研制中。医学成像系统是一个复杂的系统，从信号（X线）输入到最后医生观察解释的影像输出，整个过程涉及许多物理过程。10/2/20214四川雅安职业技术学院医学系李锡忠影像质量评价这一新的研究领域。总结起来，主要的评价方法可分为主观评价法（观察者性能）客观评价法（物理参数法）二者相结合的综合评价法。早期的评价主要是对X线照片。近年来对数字成像系统的成像性能和数字影像显示、打印设备的质量评价已成为国际上研究的热点。10/2/

3、20215四川雅安职业技术学院医学系李锡忠主观方法客观方法观察者/诊断效能分辨力（MTF）观察者偏好对比度-细节图噪声解剖的质量标准物理参数主观信噪比视觉分级析视觉区别力量子检出效率ROC和相关方法照片对比度诊断和治疗效果剂量质量诊断成像质量评价的方法10/2/20216四川雅安职业技术学院医学系李锡忠一、主观评价法影像质量的主观评价，即依靠观察者（评价者）的主观判断进行的评价，其评价结果受人（观察者）的因素影响，不同的观察者得到的结果可能不尽相同，甚至差别迥异，因而是不全面的。10/2/20217四川雅安职业技术学院医学系李锡忠1．对比度清晰度

4、曲线图法特点是以人的视觉能分辨的影像细节评价影像质量，属于该类的还有解像力法等。2．模糊数学评价法是随模糊数学的出现而发展起来的评价方法。10/2/20218四川雅安职业技术学院医学系李锡忠3.ROC曲线法受试者操作特性曲线，是一种基于统计决策理论的评价方法。现在ROC曲线分析已成为一种广泛使用的评价分析方法。还有高对比度极限分辨力和阈值对比度细节检出力等参数。10/2/20219四川雅安职业技术学院医学系李锡忠二、客观评价法所谓客观评价，就是用测定构成影像的一些物理属性（参数）评价影像质量的方法。10/2/202110四川雅安职业技术学院医学系

5、李锡忠1．RMS、WS均方根值和维纳频谱是描述X线照片斑点（噪声）特征的物理量。2．调制传递函数调制传递函数（modulationtransferfunction，MTF）MTF是描述成像系统分辨力特性的重要参量。10/2/202111四川雅安职业技术学院医学系李锡忠3．NEQ、DQE噪声等价量子数和量子检出效率是20世纪60年代用于评价天体物理摄影系统成像质量的物理量，20世纪70年代进入医学影像领域。还有信-噪比（SNR）和特性曲线等。10/2/202112四川雅安职业技术学院医学系李锡忠三、综合评价实际应用中，对医学影像的质量评价既可以用主

6、观的方法也可以用客观（物理）的方法。在放射质量保证（qualityassurance，QA）中，主观评价因其固有的简单易行在临床中得到了较广泛应用，而许多测试条件严格的客观方法也逐渐被接受。客观（物理）的方法往往有大量复杂的数学运算，应用曾一度受到限制，随着计算机技术的不断发展，这一问题已逐渐解决，大量的客观（物理）方法进入临床应用。10/2/202113四川雅安职业技术学院医学系李锡忠所谓综合评价，按照QA和放射质量控制（QC）的术语可叙述为：以诊断要求为依据，用物理参量作为客观评价手段，以成像的技术条件作保证，三者有机结合，而且注意尽量减少病

7、人受检剂量的综合评价影像质量的方法。10/2/202114四川雅安职业技术学院医学系李锡忠第二节成像系统的特性参数一、输入输出特性1．点扩散函数点扩散函数（pointspreadfunction，PSF）是描述成像系统特性的函数。如果测量小孔像面上每一点的亮度，就会发现，像面上的亮度分布不均匀，中心高，周边低。也就是说小孔像的亮度在像面上发生了扩散，正如在疏松的纸上写字时墨水会湮开一样，这种现象称为点扩散。10/2/202115四川雅安职业技术学院医学系李锡忠点光源的亮度分布10/2/202116四川雅安职业技术学院医学系李锡忠PSF的立体分布示

8、意图10/2/202117四川雅安职业技术学院医学系李锡忠2．线扩散函数线扩散函数（LSF）与PSF相似。实际情况是狭缝像的亮度分布不均