CT图像伪影解读
CT图像伪影的成因及校正方法探究
CT图像伪影的成因及校正方法探究CT（计算机断层扫描）是一种医学成像技术，可以通过旋转的X射线束获取人体横断面的详细图像，用于诊断和治疗指导。
然而，在CT图像中，经常会出现伪影现象，这可能干扰医生对图像的解读和诊断。
因此，了解CT图像伪影的成因及相应的校正方法对于提高CT图像质量和准确性非常重要。
CT图像伪影是指在图像上出现的与实际解剖结构无关的人为假象。
其成因可以归纳为以下几个方面：1. 患者因素：患者的体内金属或高密度物质（如金属植入物、骨头）会引起CT图像伪影。
这些物质会散射或吸收X射线束，导致周围区域的图像衰减或增强，从而在图像上产生伪影。
2. 仪器因素：CT扫描仪的硬件故障或不良设置可能导致伪影的出现。
例如，扫描仪的坏道或光栅误差会引起图像中的线性伪影；X射线束的不均匀性或非线性误差会导致图像亮度或对比度的变化。
3. 参数因素：CT扫描时的参数选择也可能导致伪影的产生。
例如，过大的mAs（毫安秒）设置会导致伪影线或过曝伪影，而过小的mAs设置会导致图像噪声增加。
针对不同的伪影成因，可以采取以下校正方法进行伪影的修复或减少：1. 优化扫描参数：合理选择扫描参数对于减少伪影至关重要。
通过优化mAs、kVp（千伏）、切片厚度和重建间隔等参数的设置，可以在保证图像质量的同时尽量减少伪影的产生。
2. 重建算法优化：选择合适的重建算法也可以对伪影进行校正。
常见的重建算法包括滤波重建和迭代重建。
滤波重建方法通过选择合适的滤波函数可以降低伪影的干扰，而迭代重建方法可以通过多次迭代优化图像重建过程，进一步减少伪影的出现。
3. 图像后处理：对图像进行后处理也是减少伪影的有效方法。
例如，可以通过图像增强处理，如锐化、平滑或增强对比度等来减少伪影的影响。
4. 扫描仪校准和维护：定期对CT扫描仪进行校准和维护，确保其正常工作状态，可以降低仪器因素导致的伪影的发生。
同时，合理设置X射线束的均匀性校准和线性误差校正等参数，也有助于减少伪影的产生。
CT影像伪影与原因PPT课件
05 案例分析
案例一：金属伪影的识别与纠正
1 2
金属伪影的识别
在CT图像中，金属物体周围会出现明显的亮度变 化或条状、斑点状的伪影。
金属伪影的原因
金属物体对X射线的吸收率极高，导致在金属周 围的像素接收到的射线量减少，从而产生伪影。
3
纠正方法
采用预处理技术，如滤波、反投影等，减少金属 伪影的影响；或采用双能量CT等技术，提高对金 属物体的识别和成像质量。
由于对比剂使用不当造成的伪影
02
详细描述
在CT增强扫描中，对比剂的使用不当可能导致化学伪影。这些伪影表
现为图像中异常的密度变化，影响病变的检出和诊断。
03
解决方法
医生应熟练掌握对比剂的使用方法，根据患者的具体情况选择合适的剂
量和注射方式。同时，采用动态扫描和后处理技术可以减少化学伪影。
03 伪影产生的原因
04 伪影的识别与纠正
伪影的识别
伪影的形状
伪影在CT影像上通常呈现为条状、 斑点状、环状等不规则形状，与 正常组织有明显的区别。
伪影的分布
伪影通常出现在扫描区域内的某些 部位，如金属植入物、牙齿、骨盆 等，这些部位由于特殊物质或结构， 容易产生伪影。
伪影的强度
伪影在CT影像上的亮度或密度与周 围正常组织存在差异，有时甚至可 以观察到明显的边缘。
金属物体
体内或衣物上的金属物体 可能对射线产生干扰，导 致图像伪影。
体型差异
肥胖或瘦弱的患者可能导 致图像数据的采集出现误 差，进而产生伪影。
环境因素
外部辐射
电源波动
周围的电磁辐射可能干扰CT设备的正 常运行，影响图像质量。
电源的波动可能导致设备运行不稳定， 进而影响图像质量。
《CT图像伪影》课件
探测器伪影
1 定义
2 形成原因
由CT探测器本身或其 性能问题引起的伪影。
探测器非均匀性、敏 感度不匹配、能量散 射等因素可能导致探 测器伪影的形成。
3 表现形式
探测器伪影在CT图像 上表现为强度不均匀、 伪结构、伪轮廓或伪 病变。
重建伪影
1 定义
由CT图像重建算法或 参数设置问题引起的 伪影。
2 形成原因
3 解决方法
通过综合分析和详细记录，结合影像学特征和临床信息进行判断和处理。
如何避免CT图像伪影
1 确保设备正常运转
定期检查和维护CT设备，保持设备的良好性能和正常工作状态。
2 避免操作失误
操作人员需熟悉设备操作规程，遵循正确的扫描参数和协议。
3 定期维修和检查
定期进行设备维修和检查，及时修复或更换损坏的组件，确保图像质量。
迭代重建算法失配、 截断现象、噪声过滤 等因素可能导致重建 伪影的形成。
3 表现形式
重建伪影在CT图像上 常表现为伪体素、伪 轮廓和伪衰减等不真 实的图像特征。
归因困难伪影
1 定义
由多种因素共同作用导致的难以准确定位和排除的伪影。
2 形成原因
多个因素的叠加作用导致归因困难伪影的形成，如介质散射、辐射剂量不均匀等。
归因困难伪影
由多种因素共同作用而难以准确定位和排 除的伪影。
机械伪影
1 定义
指由CT设备硬件、内 部构件或外部介质引 起的伪影。
2 形成原因
设备维护不良、部件 松动、射线散射等均 可能导致机械伪影的 形成。
3 表现形式
机械伪影在CT图像中 通常呈现为周期性、 规则或不规则噪点、 条纹或几Biblioteka 形态的失 真。CT图像伪影
CT影像伪影及原因
5. 射线束硬化伪影的对策 射线束硬化使X线光子吸收不均衡，相应产 生部分高信号。如果这种非线性衰减不作补 偿，会产生条状或环状伪影。抑制的方法是 在X线源与人体之间加装滤过装置，使X线 能量分布均匀，射线束硬化效应得到补偿， 从而消除伪影。技术人员在设置扫描计划时 应尽可能避开骨性结构，减小硬化效应可能 导致的伪影。
10. 扫描野不一致性所致伪影及对策 CT扫描时，在射线路径剖面图上，中心部
分的路径要长于边缘部分。通常在成像过 程中，图像处理计算机根据参考值对相应 的射线硬化作校正补偿，使射线束均匀一 致，如果参考值误差在水模测试中可出现 环状模糊伪影。在均匀水模的中心及四周 的CT值不一致，防止扫描野不一致性的措 施是尽可能将病人置于扫描野范围内。
6. 部分容积效应产生的伪影及对策 部分容积效应伪影的形状可因物体的不同
而不一样，一般在重建后横断面图像上可见 条形、环形或大片干扰的伪像。最常见和典 型的现象是在头颅横断面时的颞部出现的条 状伪影，又称哼氏伪影。该伪影现象可采用 薄层扫描而减弱；在西门子系列的CT机中 ，用VAR扫描技术可抑制该伪影。
如：单同心圆可能为通道板故障，多同心圆可能 为AD控制板故障，满屏斜条或直线可能为高压系 统故障，不规则形则可能为球管老化所致。
1. 运动伪影 在扫描过程中，如果病人体位发生变化，可 造成图像数据排列紊乱，重建图像结构模糊 ，无法分辨。运动伪影又分为自主运动伪影 和生理性运动伪影。
自主运动是指那些患者可以控制的运动，如呼吸运 动、体位移动等。
（一）机器故障伪影处理对策 根据伪影形状可大致判断故障发生的部位， 有针对性的进行检查和排除。一般来说，对 机器故障得分析采用逐步排除法，现归纳如 下：
1. 排除显示系统故障 调出故障前已经储存的 图像，如存在伪影则可确定显示系统故障。
最新CT中的伪影讲学课件
伪影四
现象 扫描当中，图 像出现同心圆伪影。
分析与处理
同上利用重建水模图像判断故障在重建显示当中，传 输存储带图像显示正常，故障在重建系统中，重建工 作流程大致为采集数据—磁盘—内存—重建(AP、BP、 CPU)—内存—磁盘—显示，计算机系统本身工作正常， 重点在AP、BP，利用测试程序MSP1，MSP2，查出地 址为78的AP板故障，更换该板后正常，在实际工作当 中，发现由AP板引出伪影多为同心圆，而BP板伪影一 般为CT值偏移，图像对比失调。
伪影三
现象 扫描出图 像有浓重的均 匀的蜂窝状、 海绵状伪影。
分析与处理
改变扫描条件观察，电压及电流变化，伪影的浓度发 生变化，但无本质改变，用LAMDA程序送标准水模原 始数据及空校数据进入硬盘，重建后图像正常，看来 故障应在数据采集部分。应用DITA程序对伪影图像原 始数据进行观测，无明显异常，应用背景扫描测试， 结果显示探测器基本正常，图像均匀，这就表明伪影 是伴随高压产生的。由于高压无法正常测量获得，因 此先做一些基本的工作，关机后由球管阴阳两端进行 仔细清洁、紧固，开启后无明显改变，测量高压柜及 扫描架的电源均正常。这种情况开始考虑球管，改变 焦点尺寸，伪影随之改变，最后更换球管后伪影消除。 实际工作当中，若出现这种伪影后，可以直接考虑球 管，当然应结合曝光次数等其他方面。上述球管是由 于靶损耗、粗糙导致散射线增多，造成了图像伪影。
新十大抢救药 1. 盐酸肾上腺素注射液 2. 重酒石酸去甲肾上腺素注射液 3. 硫酸阿托品注射液 4. 盐酸多巴胺注射液 5. 硝酸甘油注射液 6. 盐酸胺碘酮注射液 7. 10%葡萄糖酸钙注射液 8. 50%葡萄糖注射液 9. 咪达唑仑注射液 10.氯化琥珀胆碱注射液
删除6种，增补6种
影像伪影及原因PPT课件
1) Ｘ线扫描系统，包括高压部分、Ｘ线球管、
滤线装置等。Ｘ线输出不稳定或是不能均 匀排布都会引起数据的紊乱。 2) 数据采集及传输系统，包括探测器、通道 放大板、A/D转换板、控制和传输系统等。 3) 数据重建系统, 4) 图像显示系统。
2. 机器故障伪影的形状
机器故障所至伪影的形状各种各样，有
在扇形束扫描方式中，两个物体或结构
间的间距小于到达该物体的扫描束，无法由
射线束分辨，可产生采样误差。采样误差可
造成物体结构重叠模糊现象，消除方法是的
方法是采用局部放大扫描或者根据不同部位
采用合适的重建算法（高分辨率、标准、软
组织）。
9. 扫描系统误差伪影及对策
在扫描期间，系统本身对不同的测量数
据，根据每天的校正测量数据会及时地作出
7. 周围间隙现象伪影及对策
在同一扫描层面内，与层面垂直的两种 相邻且密度不同的组织，其边缘部的CT值 不能准确测得，因而在CT图像上，其交接 处图像不能清楚分辨，这种现象即为周围 间隙现象，此种现象的实质仍是一种部分 容积效应。通过减薄扫描层厚，可减少此 类伪影的发生。
8. 采样或测量系统误差伪影及对策
Hale Waihona Puke 然存在伪影，再使用相关诊断软件进一步仔
细分析即可确定。
3. 排除数据收集和传输系统故障
首先，在数
据收集系统上向数据重建系统发送数据，如 无异常则要排除数据收集系统(DSA)的故障， 测量DSA的电源是否稳定和准确，否则可根 据伪影形状从以下几个方面分析：
①
如伪影为单同心圆而定位像上亦有直线伪 影,则要怀疑通道放大板，用伪影测试软件 可大致判定相关的通道板，将此板与其他 板更换位置后可确定故障;
1. 运动伪影 在扫描过程中，如果病人体位发生变化， 可造成图像数据排列紊乱，重建图像结构模 糊，无法分辨。运动伪影又分为自主运动伪 影和生理性运动伪影。
CT图像伪影的成因及纠正方法探究
CT图像伪影的成因及纠正方法探究CT（Computed Tomography）是一种通常用于诊断医学中的非侵入性成像技术。
然而，在CT图像中，我们有时会观察到一些伪影。
伪影指的是在图像中出现的不符合真实解剖结构的异常形状或密度。
这些伪影可能干扰医生对图像的正确解读，因此了解伪影的成因并采取相应的纠正方法非常重要。
本文将探讨CT图像伪影的成因，并提出一些常见的纠正方法。
一、CT图像伪影的成因CT图像伪影可以由多种因素引起，包括硬件、操作、患者因素和图像重建等。
以下是常见的CT图像伪影的成因及描述：1.金属伪影金属伪影是由于金属物体（如手术钢针或金属植入物）与X射线的散射作用引起的。
金属物体会导致X射线的散射增加，从而在图像中产生强烈的伪影。
这些伪影通常表现为黑色或白色条纹，会覆盖或扭曲周围结构。
2.束斑伪影束斑伪影是由于射线束的不均匀性引起的。
射线束在穿越患者体内时可能会发生散射或吸收，从而导致图像中出现亮度不均匀的伪影。
这些伪影可能会掩盖或模糊图像中的细节。
3.运动伪影运动伪影是由于患者的呼吸或其他运动引起的。
如果患者在图像重建期间移动，将导致图像中出现模糊或不清晰的伪影。
运动伪影可以通过使用呼吸指令、束视导航和图像重建算法等方法来减少。
4.伪环影伪环影是由于CT扫描仪中的散射引起的。
散射是射线与组织之间发生散射的现象，当散射射线与主要射线相交时，会在图像中形成环形伪影。
采用散射校正算法可以减少伪环影。
二、CT图像伪影的纠正方法为了纠正CT图像中的伪影，我们需要了解伪影的成因并采取相应的措施。
下面是常见的CT图像伪影的纠正方法：1.金属伪影的纠正金属伪影可以通过选择低能量的X射线、调整扫描参数（如mA和kVp）以及使用金属伪影补偿算法来减少。
金属伪影补偿算法可以通过在图像重建之前将金属物体的位置和几何信息输入到重建算法中，从而减少伪影。
2.束斑伪影的纠正束斑伪影可以通过校准扫描仪，确保射线束的均匀性来减少。
CT图像的主要伪影
CT系统
不同的数 据采集方
式
1.分布扫描模式 2.螺旋模式
1.整体系统设计 2.X 射线源 3. X 射线探测器 4.探测对象
CT图像伪影的产生原因
同样一种表现形式的伪影，可以由很多的 因素引起。但是在一个特定的 CT 系统中，总 会有一个引起伪影的主导因素。因而，我们应 该针对这个主导因素，寻求最合适的抑制或消 除伪影的方法。
康普顿散射示意图
伪影校正算法
Monte Carlo模拟法
1) 采集n 幅投影图像，重建。对 重建图像的每个体素，根据强度值 分配相应的密度材料，转换为一个 可用于MC 计算的体模；
2) 编写MC代码，模拟光子在MC 体模内的传输过程，获取n 幅投影 图像的散射粒子分布；
蒙特卡罗(MonteCarlo， MC)模拟方法采用计算 机模拟来得到图像的散 射分布，进而扣除散射 影响，应用此方法的前 提是要求已知被检测物 的材料
CT图像的主要伪影
伪影在图像上的表现形式
条状伪影
环状伪影
阴影
CT图像伪影的危害
伪影会使图像发生退化，使得切片内的结构、密 度、特征尺寸、成分变化等物理、化学性质无法 精确地判读和计量，在医学上会导致某些病变组 织的漏诊，在工业上则会则将细微裂纹、疏松等 缺陷掩盖起来。
CT图像伪影的产生原因
概括起来说CT图像伪 影的产生原因
在临床上,有时会碰到 如病人口腔镶牙或肾脏插 有银夹等情况,由于金属 对X射线的吸收率非常 高,X射线透过金属时,几 乎都被吸收,从而使对面 的探测器探测不到X射线, 因此读取的投影值异常地 大.
插值法校正流程图
伪影校正算法
含有金属伪影的图像
伪影校正算法
一幅含有金属伪影的图像 fMI(x, y)通过合适的灰度域值s分割 出只含有金属区域的灰度的图像 。
CT图像伪影的成因与消除策略
CT图像伪影的成因与消除策略CT（Computed Tomography）是一种非常重要的医学成像技术，通过X射线扫描和数据处理，可以获得人体内部的详细影像。
然而，由于多种因素的影响，在CT图像中常常会出现伪影，这些伪影对正确诊断和评估病变产生了不利影响。
因此，探究CT图像伪影的成因以及相应的消除策略变得至关重要。
CT图像伪影成因：1. 斑点伪影：斑点伪影是由于X射线束被患者体内高密度异物所部分吸收而引起的。
这可能是患者体内存在的金属物、电极、手术夹等。
这些异物会产生散射和吸收，从而在图像上形成白点或黑点的伪影。
2. 金属伪影：金属伪影主要是由于金属物体的强吸收特性引起的，例如患者体内的假体、血管内支架等。
金属物质会吸收X射线，导致附近区域的影像出现明显的伪影。
这种伪影经常干扰对周围组织或病变的准确诊断。
3. 棋盘状伪影：棋盘状伪影是由于CT扫描时，X射线束通过不同厚度的组织时发生相位差引起的。
这种伪影表现为以交叉点为中心的棋盘状亮暗交错区域，干扰了图像的解剖结构。
4. 散斑伪影：散斑伪影是由于X射线与体内组织发生散射引起的。
这种伪影在图像上呈现为灰度增加或“雪花”状的噪点，使图像质量下降，影响诊断。
CT图像伪影消除策略：1. 优化扫描参数：合适的扫描参数选取是减少伪影的关键。
通过调整扫描参数，如管电压、电流、扫描速度等，可以减少伪影的产生。
例如，减小管电流和增大扫描速度，可在一定程度上降低散斑伪影。
2. 使用后处理技术：现代的CT设备配备了强大的后处理功能，如滤波、重建算法等。
这些技术可用于消除伪影或减轻其影响。
使用合适的滤波算法可以降低伪影的存在，如高斯滤波、中值滤波等，这对金属伪影和斑点伪影的消除尤为有效。
3. 改变扫描角度：对于一些斑点伪影和棋盘状伪影，可以尝试改变扫描角度来减轻其影响。
通过调整CT设备的扫描角度，可以使X射线束绕过金属导致的伪影或减少棋盘状伪影的发生。
4. 优化患者体位和注射剂量：合适的患者体位和注射剂量也可以在一定程度上降低伪影。
CT图像伪影解读
CT图像伪影
伪影的主要表现形式 与系统设计相关的伪影
与球管相关的伪影
与探测器相关的伪影 受检者引起的伪影
sin(f ) G( f ) f
这是一个sinc函数，主瓣频率成分在 f 1 之间。
f max
1
影响光强分布的最大空间频率的因素还包括球管焦点尺 寸、扫描装置的几何结构、受检组织的特性等因素。
CT图像伪影
用于采样的探测器间距T越小采样频率（1/T）越高。 根据奈奎斯特采样定理，离散采样的频率要大于等于被采 样信号的最高空间频率的2倍，原始信号才可以从采样中 无失真地恢复。
CT图像伪影
探测器的余晖和初始速度
原理
对一个闪烁晶体探测器进行一段时间的射线照射后，如果 切断照射源，探测器的输出并不会立即归零，而是存在一 个随时间逐步下降的过程，这就是探测器的余晖现象。 残余信号将维持几毫秒到几百毫秒。 晶体发光的衰减过程可以分解为多个时间常数的指数衰减 过程的和。其中时间常数非常短的分量称为探测器的初始 速度，时间常数较长的分量称为探测器的余晖。
常见的伪影多表现为以下几种典型类型：条纹、阴影、环 形或弧形、混杂伪影。
CT图像伪影
条纹伪影
条纹伪影通常是因采样过程中信号的突然跳跃而使信号不 一致产生的。
条纹伪影不一定平行，经常表现为横穿图像的明显直线， 可能是亮的，也可能是暗的，还有亮、暗同时出现的情况。 通常情况下，条状伪影不易造成误诊。 条状伪影将影响图像可分辨性，降低图像质量。
CT影像伪影和原因
1) Ｘ线扫描系统，包括高压部分、Ｘ线球管、 滤线装置等。Ｘ线输出不稳定或是不能均 匀排布都会引起数据的紊乱。
2) 数据采集及传输系统，包括探测器、通道 放大板、A/D转换板、控制和传输系统等。
3) 数据重建系统, 4) 图像显示系统。
2. 机器故障伪影的形状
机器故障所至伪影的形状各种各样，有非 同心圆形和同心圆形(单同心圆和多同心圆)、 直线形、栅格形(斜条纹状)、星状，还有不 规则形，一般来说，根据伪影形状可大致 区分为机器哪一个系统故障所致。
3. 扫描条件不当造成的伪影
CT检查时，选用的扫描参数不当，如扫描 参数设定过低等 ，亦可产生伪影。
二、伪影分析及对策
（一）机器故障伪影处理对策
根据伪影形状可大致判断故障发生的部位， 有针对性的进行检查和排除。一般来说，对 机器故障得分析采用逐步排除法，现归纳如 下： 1. 排除显示系统故障 调出故障前已经储存的 图像，如存在伪影则可确定显示系统故障。
7. 周围间隙现象伪影及对策
在同一扫描层面内，与层面垂直的两种相 邻且密度不同的组织，其边缘部的CT值不 能准确测得，因而在CT图像上，其交接处 图像不能清楚分辨，这种现象即为周围间 隙现象，此种现象的实质仍是一种部分容 积效应。通过减薄扫描层厚，可减少此类 伪影的发生。
8. 采样或测量系统误差伪影及对策
自主运动是指那些患者可以控制的运动，如呼吸运 动、体位移动等。
生理性运动是随机的，不能由患者自主控制，如心 脏血管搏动、胃肠蠕动等。
2. 异物伪影
主要为密度差别极大的物体如金属和人体组 织一起扫描时所造成，伪影的特点是沿着 高密度物体呈放射状排列。有时图像上不 一定能直接看到目标异物，但只要仔细观 察伪影的放射状排列方向，即能找到异物 的来源。
CT机常见伪影分析汇总
CT机常见伪影分析汇总CT伪影是在所有故障中最为复杂的问题，伪影的出现往往涉及到设备的高压重建数据采集探测器球管以及软件校准程序，这里将一些常见的伪影故障列举出来，让大家研讨一下。
伪影1环状伪影（1）产生环状伪影的原因：①探测器损坏：探测器的某一个或某些损坏或探测效率降低；②积分电路损坏：某个或某些通道的积分电路损坏；③X线管辐射输出降低：射线量不足导致剂量降低；④X线管位置或准直器的调整不佳：也会造成剂量的不足；⑤探测器受潮：导致探测器的性能差异变大；⑥软件损坏：校正参数表破坏；⑦电网电压不稳或内阻过大导致剂量不稳，极可能产生环状伪影。
2）检测及分析处理：①判断X线管辐射能力的降低是产生环状伪影的重要原因之一。
此时X线管的辐射性能不稳定，时高时低。
因此应当判断环状伪影是否由X线管引起。
但是X线管一般来说不会发生突变，这一点是应当注意的；②判断探测器：某个探测器损坏会引起一个圆圈状的伪影。
早期的CT采用的闪烁晶体容易受潮。
当探测器受潮后也会引起环状伪影。
但是和单个探测器损坏相比它们产生的伪影是不同的。
探测器受潮引起的环状伪影不会是单个圆圈；③判断积分电路：积分电路的损坏可能是单一的也可能是一组。
积分电路最容易损坏的是电路板上的滤波电容。
但是滤波电容的损坏常常不只是影响一组通道；④调整问题：X线管和准直器的调整不佳导致球管发出来的X线不能全部穿透人体到达探测器，这种情况下表现的是辐射剂量不足。
在检查探测器和积分板没有明显的损坏的情况下，有可能是球管和准直器调整不佳产生的伪影。
需要重新进行调整；⑤检查定位相：通过定位相可以判断通道和探测器的损坏，此时会出现平行于轴向的竖线；⑥高压不稳会引起剂量脉冲的不稳也会导致环状伪影的产生。
应当检查电网电压，特别是在曝光的过程中应当监视电网波动情况；⑦环状伪影一般机器不会报错。
2条状伪影（1）条状伪影产生的原因：①同步脉冲短缺：条状伪影往往是缺少同步脉冲引起的；②滑环接触不良会导致信息的丢失；③数据传输时发送与接受不可靠引起数据丢失；④电网电压不稳引起电压脉冲的不稳导致剂量脉冲不稳。
影响CT图像质量的伪影类型及其修复方法
影响CT图像质量的伪影类型及其修复方法CT（计算机断层扫描）是一种常见的医学影像学技术，广泛应用于临床诊断和治疗监测中。
然而，在CT图像中，伪影是影响质量和准确度的问题之一。
本文将探讨影响CT图像质量的伪影类型及其修复方法。
一、伪影类型1. 金属伪影金属伪影是由于金属物质在扫描过程中的高吸收特性引起的。
当金属物体存在于患者体内时，X射线会被金属吸收或散射，导致图像中出现明显的伪影。
这种伪影常见于人工髋关节、牙齿修复物等。
修复方法包括使用金属伪影减弱算法、重建时采用金属伪影抑制技术以及在扫描前进行合理的患者体位调整。
2. 散射伪影散射伪影是由于X射线在组织中发生散射而产生的。
散射伪影会降低图像的对比度和细节，并模糊图像边缘。
减少散射伪影的方法包括使用散射校正算法、增加束流滤波器以减少散射剂量、优化扫描参数等。
3. 广义伪影广义伪影是指由于影像重建算法的缺陷而引起的。
常见的广义伪影有剪切伪影、迭代伪影和环状伪影等。
减少广义伪影的方法包括使用改进的重建算法、增加旋转数目、优化滤波算法等。
二、修复方法1. 金属伪影修复针对金属伪影，可以通过金属伪影减弱算法来修复。
这些算法基于图像处理技术，通过减弱金属伪影区域的特征以增强图像质量。
此外，还可以使用金属伪影抑制技术，该技术使用多种投影数据，并应用模型来对金属伪影进行预测和补偿。
2. 散射伪影修复对于散射伪影，可以使用散射校正算法进行修复。
散射校正算法基于物质散射和多普勒移位原理，通过重新分配散射能量以减少散射伪影。
此外，还可以通过增加束流滤波器来减少散射剂量，并优化扫描参数以减轻散射伪影。
3. 广义伪影修复针对广义伪影，可以采用改进的重建算法来修复。
改进的重建算法可以使用更高级的数学模型和图像处理技术，以减轻剪切伪影、迭代伪影和环状伪影等广义伪影。
此外，还可以增加旋转数目和优化滤波算法以进一步改善图像质量。
综上所述，影响CT图像质量的伪影类型有金属伪影、散射伪影和广义伪影等。
关于CT图像伪影的那些事
关于CT图像伪影的那些事让学习成为⼀种习惯！医学影像服务中⼼国内⾸家开通医学影像⾃动学习功能，⽬前上线有数百例影像病例及典型征象、解剖、国内外精品讲座、影像医事以及三基、上岗证考试等内容。
⼩编微信：yxyxfwzx来源：爱影之家“伪影”⼀词源于拉丁⽂“arte factum”，原意为“⽤技巧制造的（某种物体）”。
在影像学中，“伪影”是指在图像中⾮真实的结构体。
这些结构体在真实解剖和病理结构中不存在，正常情况也不应出现，因此我们也更不希望看到它们。
CT图像伪影产⽣的原因通常是由于测量数据的不完美，或者多种物理因素导致的投影数据判读错误。
由于⼤多CT图像重建仍然基于滤波反投影法[1]，因此伪影不单单像常规X光照相那样影响局部，还会影响到整幅图像。
例如，⼀根细⼩的⾦属丝造成的条状伪影会覆盖⾦属丝本⾝位置以及其周边很⼤区域。
[射线硬化伪影]射线硬化伪影中最著名的莫过于“Hounsfield bar”了。
其表现为⼀条⿊暗的条状伪影，出现于颅底颞⾻⽔平，遮盖了脑⼲中间部分的图像（图1A）。
在CT扫描过程中，球管发出的多⾊X射线包含不同能量的光⼦，其衰减⼤⼩与光⼦的能量有关，并且对⾼能量光⼦衰减较少。
因此，X射线穿越物质前后，其能量谱特征并不⼀致。
经物质衰减后，能量谱中含有⾼能量光⼦更多，低能量光⼦更少。
然⽽，最终在探测器上测量到的衰减信号则是对所有能量的平均。
因此，在例如两处⾼密度⾻结构之间的部分就会在重建图像中呈现出低密度块状或条状伪影。
硬化伪影效应的程度取决于物质的原⼦组成、尺⼨、以及成像球管电压。
与软组织相⽐，⾼原⼦量的物质，例如⾻骼中的钙质，对射线硬化的影响更加显著。
低球管电压产⽣的光⼦峰值能量较低，这也会加重硬化伪影。
除了致密⾻，⾼浓度碘对⽐剂或⾦属植⼊物也可能会造成严重的硬化伪影。
为了获得均匀的软组织图像，硬化伪影校正算法已经被常规应⽤于软组织部分的CT图像数据处理。
但同时对软组织、⾻骼等进⾏硬化伪影校正还需要使⽤更加复杂的算法，例如迭代重建。
CT伪影分析大全！
CT伪影分析大全！展开全文摘要CT图像上的伪影是指在成像过程中产生与被扫描组织结构无关的异常影像。
分析和判断伪影的形成原因，认识伪影的各种特征。
才能迅速排除问题，最大限度的减少因伪影而产生误诊的机会CT影像的伪影主要分两大类：硬件系统所致的伪影和人为因素所致伪影。
▲硬件系统所致的伪影1、机器故障伪影机器故障伪影是由于设备运行不稳定或某一元器件损坏所造成。
如探测器之间的响应不一致，可造成环状伪影；投影数据测量转换误差，可导致直线状伪影；采样频率较低也可产生直线状伪影；射线化效应，则可产生宽条状伪影。
依照CT的构成，机器故障伪影大致来自以下几个方面，（1）数据采集及传输系统，包括探测器、通道放大板、A／D转换板、控制和传输系统等。
（2）X线扫描系统，包括高压部分、X线球管、滤线装置等。
X 线输出不稳定或是不能均匀排布都会引起数据的紊乱。
（3）数据重建系统。
（4）图像显示系统。
(机器故障伪影:常为环形或同心圆状高密度伪影)2、机器故障伪影的形状机器故障所至伪影的形状各种各样，有非同心圆形和同心圆形（单同心圆和多同心圆、直线形、栅格形条纹状）、星状，还有不规则形，一般来说．根据伪影形状可大致区分为机器哪一个系统故障所致。
如：单同心圆可能为通道板故障、连续屏蔽多个通道，多同心圆可能为环境温湿度变化较大，AD控制板故障、线性电源问题、高压线性电源问，满屏斜条或直线可能为高压系统故障·不规则形则可能为球管老化所致。
（格状伪影）▲人为因素所致伪影1、运动伪影在扫描过程中，如果病人体位发生变化，可造成图像数据排列紊乱。
重建图像结构模糊，无法分辨。
运动伪影又分为自主运动伪影和生理性运动伪影。
（1）自主运动是指那些患者可以控制的运动，如呼吸运动、体位移动等。
（2）生理性运动是随机的，不能由患者自主控制，如心脏管搏动、胃肠蠕动等。
（运动伪影）2．异物伪影主要为密度差别极大的物体如金属和人体组织一起扫描时所造成，伪影的特点是沿着高密度物体呈放射状排列。
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伪影显现的范围和严重程度与发生错误的通道和错误的程度 有关。
阴影伪影不容易识别，完全可能导致误诊。
CT图像伪影
环形/弧形伪影
如果信号误差不只出现在一次滤波投影中，而是出现在滤 波投影函数的某个固定位置，这样，由直线的多次旋转映 射可以形成一个环形的伪影。
如果出现的角度较小，就映射为不完全的环形伪影。 一般是较为完整的环形，弧形伪影可视为不完整的环形。 完整的环形伪影对诊断的危害较小，但不同长度、宽度和 弧度的弧形伪影则很容易产生误诊。
部分容积伪影（效应）
球管的焦点大小在1mm数量级，而断层的厚度多在3～10mm，有 时会出现某些结构在一些角度扫描时不进入有效扫描范围，而在另 一些角度扫描时进入扫描范围，这些组织结构称为部分容积。 或者说，在同一探测器上有一部分是高密度的检测数据，另一部分 是低密度的检测数据，而探测器的输出数据是两部分数据的平均值。
CT图像伪影
同样的误差在不
同的探测器通道
产生的伪影的严 重程度有区别。 靠近中心的伪影 信号高，靠近外 围的信号低。
CT图像伪影
与系统设计相关的伪影
混叠伪影 部分容积效应
散射引起的伪影
射线硬化伪影
CT图像伪影
混叠伪影
CT图像伪影
探测器单元的时域特性可以用一个宽度为 ，幅度为1 的矩形窗函数来近似，一个探测器单元的频域特性为
CT图像伪影
解决方法：
减少散射伪影的现实方法是使用准直器。
置于受检者与探测器之间的后准直器能将绝大部分散射光子吸收。 第三代CT的珊形准直器，吸收散射光子的效果非常理想。
软件校正算法也是常用的有效方法。
散射光子形成的信号是典型的低频信号。 利用安置在初始射线平面之外的探测器单元作为散射校正测量单元， 测量的结果为图像校正提供参考，再通过适当的算法消除散射伪影。
CT图像伪影
伪影的主要表现形式 与系统设计相关的伪影
与球管相关的伪影
与探测器相关的伪影 受检者引起的伪影
CT图像伪影
伪影的主要表现形式
CT图像伪影
定义
伪影是指在CT成像过程中，所有不同类型的非随机性干扰 在图像上的表现，即受检体中根本不存在的组织或病灶的 影像。 CT系统从原理上看将比X线摄影产生更多的伪影。
CT图像伪影
CT图像伪影
缺点：
A、需要进行反方向的两次投影扫描，两次扫描的角度要求相 差准确的180°，如果中间出现受检者的体动会严重影 响校正效果； B、除中心射线外，其他位置采样率加倍只是近似得到，探测 器单元离中心越远，插入采样点的偏移量越大；
C、投影信号的实际最大空间频率比仅考虑探测器单元效应的 理想情况要大。
CT图像伪影
CT图像伪影
阴影伪影
产生原因也是投影数据的不一致性。与条纹伪影不同，此时 的信号没有尖锐的非连续性。 是一种CT值渐变的、形状相对较直的伪影，没有清晰的边界。 经常出现在高对比度组织附近，阴影可以是亮的或暗的，可 以限于局部，也可能覆盖整个器官，使图像的CT值出现广泛 偏差。
CT图像伪影
因探测器的输出信号不能准确反映人体某一组织的真实密 度而导致的伪影称为部分容积伪影，常表现为条纹伪影。 层厚是决定部分容积效应的关键因素。层厚越大，产生部 分容积效应的可能性越高。
解决方法：
最佳方法是先对受检部位用厚层进行粗扫描，厚度可设置 为5～10mm，一旦发现部分容积效应，即转为薄层重新 扫描测量。薄层一般取1～3mm范围的层厚。 软件算法也可实现部分容积伪影的消除。
CT图像是通过大量投影产生的 反投影原理使测量数据的误差在重建图像时常常被放大
常见的伪影多表现为以下几种典型类型：条纹、阴影、环 形或弧形、混杂伪影。
CT图像伪影
条纹伪影
条纹伪影通常是因采样过程中信号的突然跳跃而使信号不 一致产生的。
条纹伪影不一定平行，经常表现为横穿图像的明显直线， 可能是亮的，也可能是暗的，还有亮、暗同时出现的情况。 通常情况下，条状伪影不易造成误诊。 条状伪影将影响图像可分辨性，降低图像质量。
1 2 T
T /2
探测器阵列对连续信号的采样间隔必须小于等于探测器单 元宽度的一半。 实际情况：T= 混叠导致的条纹伪影在重建图像中清晰可见。
CT图像伪影
解决方法
第四代CT扫描方式的提出
对固定探测器单元得到的信号进行采样，其采样频率可以取 得较高，可满足采样定理的要求。
CT图像伪影
焦点偏转法 在一个正常的投影扫描中得到一组采样值。 然后让探测器阵列与球管一起绕旋转中心转一个 小的角度，使得新位置时的每个探测器单元正好 处于前次扫描时它与相邻单元的中间。 接着球管的焦点再回到最初扫描的位置，并开始 新一次的扫描。 校正效果要优于¼ 探测器偏移法。
CT图像伪影
CT图像伪影
散射引起的伪影
进入探测器的光子既包括初始光子也包括散射光子。
散射光子使探测器检测到虚假的信号导致图像中像 素CT值的偏离，最终形成伪影。 伪影表现为阴影或不规则的条纹伪影。 散射光子的方向随机，能量较低，进入探测器只会 增加图像的噪声水平，降低信噪比和图像的对比度 分辨率。
很难安排可行和有效的准直器用于抑制散射光子；
成像系统对球管输出的波动变得非常敏感。
¼ 探测器偏移法焦点偏转法 NhomakorabeaT图像伪影
¼ 探测器偏移法
设计时使探测器阵列的中分线 与旋转中心不重合，而是保持 1/4个探测器单元宽度的距离。 如果在一个方向上进行一次投 影采样，在该方向的反方向上 再进行一次投影采样。 第二次采样的每个采样值相当 于在第一次采样的每相邻两个 值中间再取了一个值。
sin(f ) G( f ) f
这是一个sinc函数，主瓣频率成分在 f 1 之间。
f max
1
影响光强分布的最大空间频率的因素还包括球管焦点尺 寸、扫描装置的几何结构、受检组织的特性等因素。
CT图像伪影
用于采样的探测器间距T越小采样频率（1/T）越高。 根据奈奎斯特采样定理，离散采样的频率要大于等于被采 样信号的最高空间频率的2倍，原始信号才可以从采样中 无失真地恢复。