RADIOLOGY GLOSSARY
SNR（Signal-to-Noise Ratio）
IN ONE LINE
一言でいうと
信号の大きさを雑音の大きさと比較する指標です。画質評価では、信号・雑音の定義と測定条件を明示して用います。
BEGINNER GUIDE
はじめて学ぶ方へ
見たい信号が、ばらつきに比べてどれだけ大きいかを表します。大きいほど信号を見分けやすい条件ですが、計算方法の確認が必要です。
身近なイメージ
均一なファントム画像で平均信号と標準偏差を測定し、同じROI・画像処理条件でSNRを比較します。解剖学的なばらつきを雑音に混ぜないようにします。
そもそもSNRとは？
均一な正の信号では平均値を標準偏差で割る定義がよく用いられます。
電力比、振幅比、対象と背景の差など、分野によってSNRの定義が異なります。
定義・しくみ
信号成分と雑音成分の比を表す総称です。本項目の数値例では、均一領域の平均信号μと標準偏差σによるSNR=μ/σを使います。ROIの標準偏差を雑音とみなすには、領域の均一性や処理による相関に注意します。
CORE FORMULA
基本公式
SNR =
FORMULA NOTES
公式の補足
平均値と標準偏差は同じ単位なので比は無次元です。
dB表記では電力比に10 log10、振幅比に20 log10を用い、前提を区別します。
具体例で確認
均一で正の信号を持つ領域の平均が200、標準偏差が10という教材用例です。
SNR = = 20
この定義でのSNRは20です。CTの水のように平均がほぼ0になる量へ無条件に適用しません。
専門的にもう一歩
量子雑音が支配的で検出光子数NがPoisson分布に従えば、標準偏差は√NでSNRは√Nとなります。ただし画像処理、電子雑音、構造雑音、MRIの大きさ画像の雑音分布などで条件は変わります。SNRを比較するときは画素サイズ、再構成、測定領域も揃えます。
臨床・測定での確認点
- ROIには均一な領域を選びます。
- 平滑化でSNRが上がっても空間分解能は変わり得ます。
- 異なる定義や処理条件の値を直接比較しません。
覚えるポイント
- 信号と雑音の比
- 量子雑音の条件下で√Nに比例
- 定義と測定条件を明示
間違えやすい点
- SNRが大きければ全画質が良いと断定しない
- CT値の平均を常に信号として使わない
- 電力比と振幅比のdB式を混同しない