CTの画像コントラスト

CTのコントラストはどうやって決まっているのか？

CTは人体の身体を輪切りにした画像(断層像：アキシャル像)を観察することで、医療現場の診断に貢献している。

CTはX線管と検出器をガントリによって回転させ、各組織のコントラストを0(黒)~255(白)のグレースケールに振り分けることで表現している。

コントラストの基準となるのは、CT値である。

CT値=μtーμw/μw×1000
(μt：組織の線減弱係数　μw：水の線減弱係数)

水の値を0、空気を-1000とした時、各組織のX線光子量を相対値で示したものがCT値(HU:ハンスフィールドユニット)であり、観察したい組織にコントラストをその都度あわせて読影をおこなう。

利用しているphoton数が多いこともあり、X線S/FシステムやCRと比べても非常にダイナミックレンジが広くとられている。その代わり、被曝線量も非常に多いので、最低限の線量で撮影して、後で補正処理する逐次近似法(ASiRなど)が最近注目されている(らしい

頭部CT：2mSv
胸部CT：5mSv
自然放射線による年間被曝：2.4mSv(世界：Rn>K40>C14)


例えば、頭部CTのコントラストは、脳細胞の濃度(CT値:40=グレースケール127~128)を基準にして、低い濃度(0以下=グレースケール0)を黒、高い濃度(80以上=グレースケール255)を白として表現している。その為、出血していれば、血液に含まれる微量のFeによって若干高いコントラストになり、脳細胞が壊死して溶解した部分が低コントラストになるのを観察出来る。

骨のようなX線減弱が大きな組織のCT値は大きいので、基本的に高い輝度で表示される。その為、CT値の基準(WL:Window Level)を500~高く設定すれば、骨条件の画像を描出することが出来る。

空間分解能はピクセルサイズに依存する。マトリクスサイズ=512×512なので、FOV(撮影視野)が広くなればなるほど、ピクセルサイズは大きくなる。

ピクセルサイズ＝FOV/マトリクスサイズ

FOV直径480mmのピクセルサイズ=480mm/512=0.94mm

<人体の構成要素のCT値>