YY/T 1766.3-2023 X射线计算机体层摄影设备图像质量评价方法 第3部分：双能量成像与能谱应用性能评价

ICS1104050

CCSC.43.

中华人民共和国医药行业标准

YY/T17663—2023

.

X射线计算机体层摄影设备

图像质量评价方法

第3部分双能量成像与能谱应用性能评价

:

Imagequalityevaluationmethodsforcomputedtomographysystem—

Part3Dualenerimainandsectralalicationerformance

:gyggpppp

2023-06-20发布2025-01-01实施

国家药品监督管理局发布

YY/T17663—2023

.

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

双能量成像的典型成像条件

4CT………………………4

双能量成像的剂量水平评价方法

5CT…………………5

试验器件

5.1……………5

试验条件

5.2……………5

试验原理

5.3……………5

试验方法

5.4……………6

结果表达

5.5……………7

双能量成像的常规图像性能评价方法

6CT……………7

噪声幅值平均值与均匀性

6.1,CT……………………7

XY平面调制传递函数

6.2(MTF)……………………8

Z轴

6.3MTF…………………………9

重建切片厚度

6.4………………………10

低对比度分辨率

6.5……………………11

双能量成像的能谱图像性能评价方法

7CT……………11

物质分离性能评价

7.1…………………11

物质定量性能评价

7.2…………………13

双能量成像及能谱应用所适用的性能评价方法

8CT…………………14

概述

8.1…………………14

提供高能图像与低能图像的双能量成像

8.2CT……………………14

提供用于常规诊断图像的双能量成像

8.3CT………15

提供能谱图像的双能量成像

8.4CTCT……………15

能谱应用后处理软件

8.5………………16

双能量成像及能谱应用所适用的评价方法

8.6CT…………………16

附录资料性双能量成像技术实现方式

A()CT………17

附录资料性标准物质与光作用的物理特性

B()X……………………23

附录资料性常见双能量成像的图像类型生成原理及评价示例

C()CT……………25

附录资料性相关标准及研究资料

D()…………………28

参考文献

……………………30

YY/T17663—2023

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是射线计算机体层摄影设备图像质量评价方法的第部分

YY/T1766《X》3。YY/T1766

已经发布了以下部分

:

第部分调制传递函数评价

———1:;

第部分低对比度分辨率评价

———2:。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本部分由国家药品监督管理局提出

。

本部分由全国医用电器标准化技术委员会医用射线设备及用具分技术委员会

X(SAC/TC10/SC

归口

1)。

本部分起草单位上海西门子医疗器械有限公司辽宁省医疗器械检验检测院航卫通用电气医疗

:、、

系统有限公司上海联影医疗科技股份有限公司东软医疗系统股份有限公司飞利浦医疗苏州有限

、、、()

公司深圳安科高技术股份有限公司明峰医疗系统股份有限公司宽腾北京医疗器械有限公司

、、、()。

本部分主要起草人田毅孙智勇汪洋魏东李翔周培梁铁城刘智博徐丹王斌邢占峰

:、、、、、、、、、、、

李硕曹晨曾凯

、、。

Ⅰ

YY/T17663—2023

.

引言

图像质量评价是射线计算机体层摄影设备扫描装置相关标准化工作的重要任务尤其在

X(CT)。

技术日益发展的今天对于扫描装置成像的评价方式已经由基于平面内结构化成像进行主观判

CT,CT

断步入针对各向同性包含结构及功能信息的成像进行主客观结合引入量化评价的新阶段

,、、。

作为扫描装置图像质量评价的方法标准体系旨在确立相关图像性能及成像方式的标

YY/T1766CT,

准化评价方法当前已发布及制定中的标准由以下三个部分组成

,:

第部分调制传递函数评价目的在于确立扫描装置空间成像分辨率的评价方法

———1:。CT。

第部分低对比度分辨率评价目的在于确立扫描装置成像低对比度的绝对评价方

———2:。CT

法以及扫描装置适用降低剂量技术时评价低对比度分辨率可比性的客观评价方法

,CT,。

第部分双能量成像与能谱应用性能评价目的在于确立扫描装置进行双能量成像或

———3:。CT,

基于相应采集模式得到的图像或数据进行能谱应用时相关图像性能的评价方法

,。

与常规成像方式相比双能量成像以及能谱应用可以提供更多的临床诊断信息并可以在

CT,CT,

特定场景下进一步优化图像质量经过近年来充分的临床科研与实践积累双能量成像及能谱应

。,CT

用如虚拟单色图像等的临床价值已得到了放射学界的广泛认可逐步进入临床应用的标准流程以及

(),

特定疾病的临床诊疗指南中

。

同时随着成像技术的发展多样化双能量成像模式以及能谱应用也被越来越多的产

,CT,CTCT

品所采用然而由于相关技术实现方式的多样性目前尚无统一的性能评价方法和标准关于双

。,,。CT

能量成像相关的图像质量剂量水平以及相关定量功能的评价方法需要标准化规范化

、,、。

基于上述现状本文件给出了针对双能量成像与能谱应用的标准化性能评价方法一方面可

,CT。,

以推动建立针对产品或相关后处理软件产品的双能量成像性能评价体系另一方面可以为临床中

CT;,

采用不同产品或能谱成像软件产品进行相关应用时提供模式选择与参数调整的方法参考

CT,。

Ⅱ

YY/T17663—2023

.

X射线计算机体层摄影设备

图像质量评价方法

第3部分双能量成像与能谱应用性能评价

:

1范围

本文件规定了射线计算机体层摄影设备以下简称扫描装置进行双能量成像以及能谱应用的

X(CT)

性能评价方法

。

本文件适用于全身及专用扫描装置包括为放射治疗计划提供图像数据的扫描装置但不包

CT,CT,

括口腔扫描装置或具有三维成像功能的血管造影及移动形臂设备

CTC。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本

,;,()

文件

。

医用电气设备第部分射线计算机体层摄影设备基本安全和基本性能

GB9706.244—20202-44:X

专用要求

医用射线设备术语和符号

GB/T10149X

医用成像部门的评价及例行试验第部分射线计算机体层摄影设备成

GB/T19042.5—20223-5:X

像性能验收试验与稳定性试验

射线计算机体层摄影设备图像质量评价方法第部分调制传递函数评价

YY/T1766.1—2021X1:

射线计算机体层摄影设备图像质量评价方法第部分低对比度分辨率

YY/T1766.2—2021X2:

评价

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T10149、GB9706.244—2020、GB/T19042.5—2022。

31

.

CT单能量成像singleenergyCTimaging

使用扫描装置获取单个能谱对应的数据用于图像重建和处理的成像方式

CT,,。

注1此处的能谱即传统物理学意义上的能量分布

:“”。

注2通常基于单一管电压单一滤过能量积分型探测器完成

:、、。

注3常规扫描装置成像通常是单能量成像

:CT。

32

.

CT双能量成像dualenergyCTimaging

使用扫描装置在一次双能量成像过程中获取两种能谱对应的数据用于图像重建和处理的成像

CT,,

方式

。

注1此处的能谱即传统物理学意义上的能量分布

:“”。

注2不同能谱数据可通过基于射线源滤过以及探测器等技术方式产生并获取当前双能量成像的技术实现方式

:、,CT

1

YY/T17663—2023

.

见附录

A。

注3一次双能量成像过程包含采集双能成像所需所有数据的一次或多次曝光

:。

33

.

高能CT数据highenergyCTdata

在一次双能量成像过程中采集到的数据里平均能量较高的能谱对应的数据

。

34

.

低能CT数据lowenergyCTdata

在一次双能量成像过程中采集到的数据里平均能量较低的能谱对应的数据

。

35

.

类单能CT图像singleenergylikeCTimage

基于双能量成像过程采集的数据得到的等效于相同物体经单能量成像得到的图像

CT,CT。

注类单能图像通常给定对应等效单能量成像的峰值射线管电压

:CTCTX(kV)。

36

.

高能图像highenergyimage

在一次双能量成像过程中基于高能数据得到的图像

CT。

37

.

低能图像lowenergyimage

在一次双能量成像过程中基于低能数据得到的图像

CT。

38

.

CT能谱图像CTspectralimage

基于双能量成像所采集的数据经过特定算法处理所得的包含扫描对象对于不同能谱的射线

CT,X

衰减信息的图像

。

注1能谱图像通常包括虚拟单色图像有效原子序数图像电子密度图像物质分离图像物质浓度分布图像物

:CT、、、、、

质鉴别图像等

。

注2此处能谱图像为整体术语是注所列相关图像类型的统称不等同于传统物理量定义中的能谱概

:“CT”,1,“”

念也不特指射线能谱分布自身形成的图像

,X。

39

.

虚拟单色图像virtualmonoenergeticimage

基于双能量成像所采集的数据经过特定算法处理得到的扫描对象在特定光子能量下等效

CT,(keV)

衰减对应的图像

CT。

310

.

有效原子序数图像effectiveatomicnumberimage

基于双能量成像所采集的数据经过特定算法处理得到的扫描对象各体素对应的平均有效原子

CT,

序数的图像

。

311

.

电子密度图像electrondensityimage

基于双能量成像所采集的数据经过特定算法处理得到的扫描对象各体素对应的平均电子密度

CT,

的图像

。

注电子密度图像通常可表示单位体积内的电子数目单位如23或相对于水的电子密度等

:,10/mL,。

312

.

物质分离图像materialremovedimage

基于双能量成像所采集的数据得到等效于去除选定物质的图像

CT。

2

YY/T17663—2023

.

313

.

虚拟平扫图像virtualun-enhancement/non-contrastimage

对于含有对比剂的扫描对象基于双能量成像所采集的数据得到的等效于去除对比剂增强效果

,CT

的图像

。

注虚拟平扫图像可以看作是对于含有对比剂扫描对象基于双能量成像采集的数据得到的去除对比剂的物质分

:,CT

离图像

。

314

.

物质浓度分布图像materialspecificimage

基于双能量成像所采集的数据得到的代表选定的物质在空间上的浓度分布的图像

CT。

315

.

物质鉴别图像materialdifferentiationimage

基于双能量成像采集的数据得到的对选定的两种物质进行区别显像的图像

CT。

316

.

感兴趣区域regionofinterestsROI

;

某一时刻在图像上划出的给定形状和大小的特别感兴趣的图像的局部部分

。

来源

[:GB/T19042.5—2022,3.18]

317

.

CT值CTnumber

用来反映计算机体层摄影图像中每个元素区域代表的射线衰减的平均数值

X。

注1值通常用表示测得的线性衰减系数的值被转换成国际通用的标定的值见公式

:CTHU,HUCT,(1):

μ物质-μ水

值=×

CTμ水1000…………(1)

式中

:

像素对应物质的线性衰减系数

μ物质———;

水的线性衰减系数

μ水———。

注2根据值的定义水的值为空气的值为假设空气对应的线性衰减系数为

:CT,CT0,CT-1000(0)。

来源

[:GB/T19042.5—2022,3.6]

318

.

噪声noise

均匀物质的图像中某一确定区域内值偏离平均值的程度

CT。

注噪声大小用感兴趣区域内均匀物质的值的标准偏差表示

:CT。

来源

[:GB/T19042.5—2022,3.15]

319

.

均匀性uniformity

整个扫描野均匀物质图像的值一致性

CT。

来源

[:GB/T19042.5—2022,3.24]

320

.

低对比度分辨率lowcontrastresolution

对于均匀背景下的规定形状在给定对比度等级下可以分辨出来的最小尺寸

。

来源

[:GB/T19042.5—2022,3.12]

321

.

CT运行条件CTconditionsofoperation

所有主导扫描装置运行的可选参数

CT。

注1包括例如标称体层切片厚度螺距系数滤过峰值射线管电压以及射线管电流和加载时间或电流时

:、、、X,X,

3

YY/T17663—2023

.

间积

。

注2某些运行条件在曝光过程中可能会有所变化

:CT。

注3运行条件包括由系统根据用户选择的参数生成的参数

:CT。

来源

[:GB9706.244—2020,201.3.202]

322

.

协议单元protocolelement