コントラスト解像度

コントラスト解像度とは、画像内の強度の違いを区別する能力です。^{[ 1 ]}

数学

画像のコントラストは数学的には次のように表現できます。

C={\frac {S_{A}-S_{B}}{S_{A}+S_{B}}}

ここで、S _AとS _Bは、関心領域における信号生成構造AとBの信号強度である。^{[ 2 ]}この定義の欠点は、コントラストCが負になる可能性があることである。別の定義は以下の通りである。

C={\frac {|S_{A}-S_{B}|}{S_{\mathrm {ref} }}}

ここで_Srefは基準信号強度であり、調査対象の信号生成構造の種類に依存しない。^{[ 3 ]}

この一連の写真は、画像のコントラストが5.1%から3.7%、2.2%、そして1%（左から右）に低下するにつれて、認識される穴の列の数が減少することを示しています。

医療画像

この指標は、放射線医学において取得画像の品質を定量化するために用いられます。これは、実際の画像の品質だけでなく、観察者にも大きく依存するため、定義が難しい量です。例えば、特徴の大きさは、観察者による検出のしやすさに影響します。^{[ 4 ]}

MRIでは、様々なMRI法と画像パラメータを用いることで、画像中の様々な構造の信号強度の変化を操作者が高度に制御できるため、コントラストの測定はキャリブレーションにおいて非常に重要です。水のハウンスフィールド単位値がゼロに設定されているX線CTなどの他の多くの画像診断装置とは異なり、MRIには標準的な基準信号がありません。そのため、コントラストの指標として、基準信号を必要としないコントラスト対ノイズ比（CNR）がよく用いられます。

コントラスト解像度またはコントラスト詳細は、画像のコントラストと解像度の両方の観点から画像の品質を説明するアプローチです。

コントラスト分解能は通常、画像化対象の構造が小さくなり、互いに近づくにつれて画像コントラストがどのように変化するかを示すパターンを試験対象物から生成することによって測定されます。下の写真は、米国放射線学会のMRI認定プログラムで使用されているファントムの低コントラスト検出能インサートを用いて生成された画像セットの一例です。

参照

参考文献

^医用画像百科事典。ISBN 1-901865-13-4。
^ Hendrick, RE; Raff, U. (1992). Stark, David D.; Bradley, William G. (編). Magnetic Resonance Imaging (第2版). セントルイス: Mosby. pp. 109– 144.
^ Edelstein, WA; Bottomley, PA; Hart, HR; Smith, LS (1983). 「核磁気共鳴（NMR）イメージングにおける信号、ノイズ、コントラスト」. Journal of Computer Assisted Tomography . 7 (3): 391– 401. doi : 10.1097/00004728-198306000-00001 . PMID 6841698. S2CID 20194169 .
^ Oppelt, Arnulf (2006年1月13日).医療診断のための画像システム：電離放射線、核磁気共鳴、超音波を応用したシステムの基礎、技術ソリューション、およびアプリケーション. John Wiley & Sons. p. 44. ISBN 3-89578-226-2。

[1] 医用画像百科事典。ISBN 1-901865-13-4。

[2] Hendrick, RE; Raff, U. (1992). Stark, David D.; Bradley, William G. (編). Magnetic Resonance Imaging (第2版). セントルイス: Mosby. pp. 109– 144.

[3] Edelstein, WA; Bottomley, PA; Hart, HR; Smith, LS (1983). 「核磁気共鳴（NMR）イメージングにおける信号、ノイズ、コントラスト」. Journal of Computer Assisted Tomography . 7 (3): 391– 401. doi : 10.1097/00004728-198306000-00001 . PMID 6841698. S2CID 20194169 .

[4] Oppelt, Arnulf (2006年1月13日).医療診断のための画像システム：電離放射線、核磁気共鳴、超音波を応用したシステムの基礎、技術ソリューション、およびアプリケーション. John Wiley & Sons. p. 44. ISBN 3-89578-226-2。

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