【这节内容常考！】第四章第4节：数字图像评价

第四章 数字X线成像基础

第四节 数字图像评价

数字图像质量评价方法可从三个方面入手，即主观评价、客观评价、综合评价。

1.主观评价

可以分为：对比度清晰度曲线法、模糊数学评价法、观察者操作特性（ROC）曲线法。

2.客观评价

是指对影响影像质量的参数以物理量水平进行评价。包括调制传递函数、量子检出率。

3.综合评价

是1995年欧共体带放射诊断影像质量标准中提出的，即以诊断学要求为依据，以物理参数为客观手段，以满足诊断要求的技术条件为保证，同时充分考虑降低辐射剂量的评价方法。

主观评价和客观评价是从不同角度对影像质量进行分析和评价，两种评价方法各有优劣，适用范围也不全相同，彼此不能互相取代，单纯使用哪种方法都不全面。

而综合评价方法可以把主观评价和客观评价结合起来，并将其转换为临床可操作的评价方法。

―、调制传递函数

调制传递函数(MTF)是描绘不同空间频率下成像系统细节分辨力的函数，是成像系统分辨率特性的重要参量。

调制传递函数(MTF)的值域为[0，1]。

二、量子检出率

量子检出率(DQE)是指成像系统中输出信号和输入信号之比，也可以解释为成像系统中有效量子的利用率。DQE涵盖了MTF、噪声、对比度性能，是评价成像系统综合性能的重要参量。

量子检出率(DQE)在放射学中的适用范围包括CR系统、平板探测器系统DR、CCD探测器DR系统、数字X线影像增强器系统等。

例如，非晶硒材料的直接转换型平板探测器中，非晶硒排列成TFT阵列，直接将X线转换为电荷，不发生散射，在高空间分辨率时，DQE值比间接转换型平板探测器高，即在检测细节方面有优势。因此，乳腺数字X线摄影所用平板探测器类型多为非晶硒材料的直接转换型。

影响量子检出率(DQE)的因素有：X线吸收量、信号曲线(由MTF测量)的幅度或强度以及噪声。

三、观察者操作特性曲线

观察者操作特性曲线也称为ROC曲线，是一种以信号检岀概率方式，对成像系统在背景噪声中的微小信号检出能力进行解析与评价的方法。

观察者操作特性曲线的检测原理是，在一幅影像上给观测者两组信息，一组是没有信号的信息，即正常图像，另一组是有信号的信息，即异常图像。

观测者对不含信号的图像判断为“没有”，称为真阴性；对含信号的图像判断为“有”，称为真阳性；对不含信号的图像判断为“有”，则为假阳性；对含信号的图像判断为“没有”，称为假阴性。

当然，这个例子只是用“二等级法”即“有”或“无”来判断，而实际上，如果信号比较小、与背景不易区分，则有时无法非常肯定信号的“有”或“无”，因此，目前医学影像评价中常釆用“多等级法”进行判断。

显然，有信号图像即异常图像数量为“真阳性+假阴性”，没有信号图像即正常图像数量为“真阴性+假阳性判断为真阳性图像数量与实际有信号图像数量的比值称为真阳性率，也称为敏感度；判断为真阴性图像数量与实际没有信号图像数量的比值称为真阴性率，也称为特异度。

以敏感度为纵坐标、(1-特异度)为横坐标绘制成的曲线即为ROC曲线，曲线下面积越大，诊断准确性越高。在ROC曲线上，最靠近坐标图左上方的点为敏感度和特异度均较高的临界值。

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