Шум

Шум — вариабельность, не являющаяся частью полезного сигнала, присутствует во всех электронных системах и возникает из множества источников, включая электронные помехи. Он проявляется в виде неравномерной зернистости на всех изображениях и ухудшает качество изображения, в частности визуализацию низкоконтрастных структур. В зависимости от выраженности шум может быть незаметным или делать изображения недиагностическими. Шум не следует путать с другими артефактами, которые носят менее случайный характер и теоретически воспроизводимы, хотя сам шум также является артефактом.

Количественная оценка шума

Шум изображения

Шум на изображении можно количественно оценить с помощью инструмента выделения области интереса (ROI), помещенной в зону с однородными физическими характеристиками, например воздух или воду. Одним из распространенных способов количественной оценки шума является стандартное отклонение значений пикселей (σ) в пределах области интереса с однородными физическими свойствами. Чем больше стандартное отклонение, тем сильнее выражен шум.

Рентгенологические особенности

Обзорная рентгенография

Шум на обзорных снимках зависит от количества дискретных рентгеновских фотонов, достигающих детектора. Основными источниками являются квантовый шум (квантовая пятнистость), структурный шум и электронный шум. Шум в обзорной рентгенографии можно уменьшить за счет увеличения mAs, что увеличивает количество фотонов, достигающих детектора за время экспозиции. Если увеличить mAs для пациента в N раз, шум уменьшится в √N раз. Обратите внимание, что mAs прямо пропорционально дозе облучения.

КТ

Шум (квантовый шум) при КТ зависит от количества дискретных рентгеновских фотонов, достигающих детектора. См. отдельную статью: шум (КТ).

Источник

Источником электронного шума при КТ является комбинация шума детекторной системы и ядра реконструкции (более резкие ядра дают более зашумленные изображения). Шум на КТ-изображении можно снизить за счет увеличения mAs, повышения тока трубки или изменения фильтров в процессе реконструкции.

МРТ

Источник шума

Основным источником шума на изображении является тело пациента (радиочастотное излучение вследствие теплового движения). Вся измерительная цепь МРТ-томографа (катушки, электроника) также вносит вклад в возникновение шума.

Этот шум искажает сигнал, исходящий от изменений поперечной намагниченности избирательно возбужденных спинов (в выбранной плоскости среза).

Снижение шума при МРТ

Хотя полностью устранить шум при визуализации невозможно, следующие параметры можно изменить для его снижения при выполнении МРТ:

• использовать подходящую катушку и убедиться в её правильной настройке

• использовать грубую матрицу

• использовать большое поле обзора (FOV)

• выбирать толстые срезы

• использовать узкую полосу пропускания

• использовать как можно большее количество NEX (число накоплений)

Измерение шума

Шум на МРТ-изображении можно количественно оценить по стандартному отклонению в однородной области, такой как область фона, или по результатам нескольких сборов данных (NEX>2). 

См. также

• отношение сигнал/шум (SNR)

• подавление шума