第二节　CT图像特点及常用概念

一、CT图像特点

与X线DR图像、MR图像一样，CT图像是数字图像，像素的大小决定了图像的空间分辨力。随着CT硬件、计算机技术的进步，CT图像的矩阵已达到512×512或1 024×1 024。

CT图像是以不同灰度反映了组织对X射线的衰减或吸收程度。CT图像另一特点是组织密度分辨力高，显著高于普通X线成像，除了能显示密度差较大的组织间对比之外，如骨骼与软组织、软组织与脂肪、脂肪与含气组织，还能够显示密度差异小的组织间的对比，如软组织与体液、大多数病变组织与正常组织等。

利用其高组织密度分辨力，CT平扫和增强图像对比观察可以分析正常或病理组织（主要是软组织）的血液供应情况，对判断病理性质具有一定作用。

二、CT常用概念简介

（一）CT值

CT值是反映组织对X线衰减或吸收系数，即量化密度的相对值。为纪念CT的设计者，规定其单位为HU（Hounsfield unit，亨氏单位）。一般规定以水的CT值为0HU；密度高于水者，其CT值为正值；密度低于水者，其CT值为负值。计算公式如下：CT值=（μm-μw）/μw×1 000，其中μm为体内某一组织的X线衰减系数，μw为水的衰减系数，将水的衰减系数设为1，那么骨的衰减系数为1.9～2.0，空气的衰减系数为0.001 3。体内没有纯水，体液的CT值为+10HU左右；密度高于体液的软组织（包括肌肉、肝、脾、胰、肾等）的CT值为+40HU左右；骨骼密度最高，其CT值为+1 000HU左右；密度低于体液的脂肪组织的CT值为-100HU左右；含气组织密度最低，其CT值为接近-1 000HU（图2-3）。

图2-3　人体各类组织CT值（单位HU）大致范围

（二）窗概念

窗概念包括窗宽和窗位。人体组织的CT值范围约为-1 000HU到+1 000HU，人的肉眼一般仅能分辨16个灰阶。所谓窗位，又称为窗中心，应设定为欲观察组织CT值的上下。如观察脑时窗位多设为+35HU或+40HU；观察上腹部时应兼顾肝、脾、胰、肾等实质性脏器，窗位多设为+40HU左右。

所谓窗宽是显示图像时最大和最小CT值范围。窗宽决定了图像显示的密度范围和观察分辨力。比如，胸部CT肺窗窗宽为1 600HU，窗位为-600HU时，则CT值高于+200HU的组织为全白色，CT值低于-1 400HU的组织为全黑色，组织CT值差大于100HU的，人肉眼才能分辨（图2-4A、B）。而纵隔窗窗宽为320HU，窗位为+40HU时，则CT值高于+200HU的组织为全白色，CT值低于-120HU的组织为全黑色，组织CT值差大于20HU的，人肉眼即能分辨（图2-4C）。也就是说，在最大和最小CT值范围以外的组织为全白色或全黑色，无法分辨；在范围之内，窗宽较宽时，肉眼能看到的组织较多，但分辨能力降低；而窗宽较窄时，肉眼能看到的组织较少，但分辨能力提高。

图2-4　窗宽、窗位及重建方法对图像观察的影响示意图

上述3幅图像为同一次胸部CT扫描、同一层面不同后处理后显示的图像，选择滤波函数为骨算法肺窗（A）图像更清晰、边缘锐利；滤波函数为软组织算法肺窗（B）边缘柔和、较模糊；纵隔窗（C）主要显示软组织

（三）部分容积效应

从微观上看，CT图像上每个像素的CT值代表相应体素组织的密度，如该体素包含2种以上组织结构时，其CT值代表2种或多种组织密度的平均CT值。

从宏观上说，每层图像代表一定厚度组织的密度，薄至0.5mm，厚至10mm，其间可为1mm、3mm、5mm等。当某一层面Z轴上含有2种以上密度的组织时，则其CT值不能如实反映其中任何一种组织的密度，即称为部分容积效应。如病变密度低于周围正常组织，且其厚度小于层面厚度时，测得的CT值比实际高，反之则低。此外，当层面内不同密度组织的交界呈斜形的话，则组织间的境界将表现为模糊不清，此亦为部分容积效应所致（图2-5）。故CT值可作为诊断参考，但不能作为判断组织密度的绝对依据。

图2-5　部分容积效应示意图

A.肝囊肿中间层面：囊肿呈均匀水样密度，边缘清楚（＊）；B.肝囊肿最下部边缘层面：其中部分为囊肿，部分为正常肝脏，CT值高于囊肿、低于肝脏，边缘不清（＊）