视野

CT图像是由x射线管围绕物体(患者)旋转360º时获得的大约1000个投影重建的。. 采集几何图形由采集视场定义，采集视场由风扇波束角度决定, 并将确定重建图像的最大可能大小. 对于头部CT扫描，采集视场通常为250 mm, 但可以大到500毫米用于身体成像. 增加捕获视场需要使用更大的风扇波束角, 通过调整准直来实现, 并在获取原始投影数据时增加检测器的数量.

一旦获得投影数据, 操作者可以选择重建视场(FOV)的大小. 大多数CT图像都有一个重建的视场，它被设置为与被成像患者的大小相等, 如图G中左边的两幅图像所示. 在本例中，视场为250mm，矩阵尺寸为512，得到的像素尺寸为~0.5毫米，对应于可实现的空间分辨率性能. 如果使用获取的投影数据集重构较小视场的图像(图G右图), 像素大小现在是0.25mm (125 mm FOV除以512矩阵尺寸), 可实现的分辨率提高了大约两倍左右.

需要注意的是，必须从获得的(原始)投影数据集中使用较小的视场进行重建, 而不是来自图G(右)所示的重构图像。, 并且只能应用于重建图像的中心区域. 通过减少重建视场来提高空间分辨率也有一定的限制, 由于其他因素(i ..e.(焦点光斑大小、运动和探测器大小)限制了可实现的空间分辨率. 作为一个粗略的指导，在正常的CT成像中，可实现的空间分辨率性能为~ 0.7 lp/mm，这可以大约翻倍至~ 1.5 lp/mm通过使用变焦功能. 这一发现的一个推论是，如果选择重构视场使其大于被成像物体(图H)。, 随着像素尺寸的增大，空间分辨率性能会有所下降. 在图H中, 将重建视场从350 mm(右)增加到500 mm(左)，使像素大小从~0增加.7mm ~ ~ 1mm.

图G. 颅骨幻影的图像重建与视场，包括整个头部(如.e.， 25厘米)，如左边的两个部分所示，或放大到一个较小的FOV (i.e., 12.5厘米)，如右侧两部分所示.

图H. 在四层CT扫描仪上获得的50厘米视野的身体幻影图像. 左侧两幅图像使用500 mm重建视场进行重建, 而右边的图像使用了350毫米的重建视场.

重建滤波器

CT采用滤波后投影重建技术, 每个投影都与一个“过滤器”进行卷积, 然后投影回来. 当对所有1000个左右的投影执行此过程时, 这是有可能实现扫描对象的完美重建. 特殊过滤器, 称为斜坡滤波器, 能否实现完美的重建, 但也会包含高水平的图像噪声. 可以修改重构滤波器的形状以减少图像噪声的量, 但代价是空间分辨率性能的一些损失. 大多数商用CT扫描仪为用户提供重建滤波器的选择，其中每个滤波器提供不同程度的图像噪声, 但代价是空间分辨率性能的一些损失.

图1显示了一个颅骨幻像的CT图像, 其中一组投影图像被获取，随后使用商用CT扫描仪上提供的四个重建滤波器生成四组图像. 对于图1中所示的每个图像, 通过重构滤波器(i)，感兴趣区域的平均HU值保持不变.e., ~133 HU). 然而，图像噪声随重构滤波器的选择而显著变化:Soft ~ 7.4 HU; Detail ~12 HU; Bone ~ 30 HU; and Edge ~ 55 HU. 由此可见，噪声的大小变化幅度超过七倍, 根据选择的重建滤波器用来生成这些过滤后的反投影图像. 图J和K显示了骨骼结构的放大图像，清楚地说明了这些重建滤波器提供的噪声和空间分辨率性能之间的权衡. 注意使用软重建滤镜时锐度的损失, 和使用边缘重构滤波器时的噪声图像.

图L显示了使用身体虚像获得的一系列CT图像. 就像头骨幻象一样, 对于图L中所示的每个图像, 通过重构滤波器(i)，感兴趣区域的平均HU值保持不变.e., ~144 HU). 然而，图像噪声随重构滤波器的选择而显著变化:Soft ~ 8.5 HU; Detail ~11 HU; Bone ~ 25 HU; and Edge ~ 39 HU. 图M和图N显示了骨骼结构的放大图像，清楚地说明了这款商用CT扫描仪上的重建滤波器提供的噪声和空间分辨率性能之间的权衡.

图我. 使用四种不同类型的重建滤波器(Soft, upper left; Detail, upper right; Bone, lower left; Edge, 右下)在GE LightSpeed CT扫描仪上.

图J. 颅骨幻像的小感兴趣区域用四个滤波器重建(软, upper left; Detail, upper right; Bone, lower left; Edge, 右下)显示了良好的分辨率之间的权衡.e. 边缘)和低噪声(i.e.软).

图K. 颅骨幻像的小感兴趣区域用四个滤波器重建(软, upper left; Detail, upper right; Bone, lower left; Edge, 右下)显示了良好的分辨率之间的权衡.e. 边缘)和低噪声(i.e.软).

图1. 使用四种不同类型的重建滤波器(Soft, upper left; Detail, upper right; Bone, lower left; Edge, 右下)在GE LightSpeed CT扫描仪上.

图米. 使用四种滤波器重建脊柱幻像的小感兴趣区域, upper left; Detail, upper right; Bone, lower left; Edge, 右下)在GE LightSpeed CT扫描仪上.

图N. 使用四个滤波器重建骨盆幻像的小感兴趣区域(软, upper left; Detail, upper right; Bone, lower left; Edge, 右下)在GE LightSpeed CT扫描仪上.