你的矩阵有多大？

原创阿杜不唱歌MI V CLUB

上期体验了200ps量级的TOF PET ，今天我们来看看除了时间分辨率之外，另一个影响PET图像质量的重要因素：矩阵Matrix.

First of all,

什么是图像矩阵？

核医学图像从最早的模拟图像(analog image)转变为数字化图像(digital image)后就产生了图像矩阵的概念。图像矩阵(image matrix)就是图像像素的排列方式。举个栗子，64×64矩阵表示图像的x轴和y轴各有64排像素(pixel)，总像素数量等于64×64 = 4096个。在固定视野(FOV)中，图像矩阵和像素尺寸之间的换算公式为：

通常PET的视野(FOV)是固定的600或700mm。以700mm FOV为例，128×128的图像矩阵中，每个像素的大小为5.5mm×5.5mm。由此可见，在固定FOV中，矩阵越大、像素尺寸越小，图像显示细节结构越清晰、图像分辨率越高。

PET图像空间分辨率的决定因素

PET图像的空间分辨率(spatial resolution)由两方面决定：

1.设备本身的空间分辨率

2.重建图像的像素尺寸

PET图像的空间分辨率由二者的最大值决定。目前临床中常用的图像矩阵和像素尺寸远大于设备本身的空间分辨率。因此，图像矩阵和像素大小是决定PET图像空间分辨率的主要因素。矩阵越大、像素越小，图像分辨率越高。

So，多大的矩阵才能显示接近设备本身的空间分辨率呢？

NEMA NU2-2012 标准中明确指出：要显示PET设备的最佳空间分辨率，图像像素尺寸不应超过半高宽(FWHM)的1/3。

也就是说，只有当像素小于等于1/3 FWHM时，才能在图像中显示设备本身的分辨率。如果像素尺寸超过FWHM的1/3，图像分辨率将下降。下降程度将取决于像素的大小，即矩阵的大小。

根据PET空间分辨率，理想的对应像素尺寸及矩阵大小可见下表：

目前用于临床的PET/CT设备，其空间分辨率在3-5mm左右。若PET图像要达到设备本身的分辨率，至少需要360×360的矩阵进行图像重建。而目前临床大多数PET/CT仍然使用128－256范围的矩阵，这大大降低了PET图像的分辨率，这也是许多设备参数好而图像差的原因之一。

那么问题来了，为什么临床上没有常规使用更大的矩阵进行图像重建呢？

Emm...且听下回分解

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