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CT性能檢測模體

更新時(shí)間:2023-06-29

簡(jiǎn)要描述:

CT性能檢測模體提供了z大成像性能的完整表征。Catphan500提供全面的測量,以測量CT掃描儀的感光度,均勻度,幾何空間均勻性,掃描增量,CT系統噪聲(精度),圓形對稱(chēng)等。

CT性能檢測模體*檢測CT的相關(guān)國家檢測要求
CT性能檢測模體性能參數:
掃描切片(層厚和切片)
高對比空間分辨率(高達20或21個(gè)線(xiàn)對/cm)
模體位置
病人定位系統檢查
低對比度
切片低對比查驗比較
空間均勻性
掃描增量
CT系統噪聲(精度)
圓形對稱(chēng)
線(xiàn)性感光
像素(矩陣)大小
點(diǎn)伸展功能及調制傳送功能

1 范圍
本標準規定了醫用X射線(xiàn)計算機斷層攝影裝置(X-ray equipment for computed tomography,以下簡(jiǎn)稱(chēng)CT機)影像質(zhì)量保證的檢測項目與要求及其檢測方法。
本標準適用于CT機的驗收檢測和使用中CT機的狀態(tài)檢測及穩定性檢測。本標準不適用于CT機生產(chǎn)中的質(zhì)量控制以及與CT機配套使用的影像硬拷貝系統。
2 定義
本標準采用下列定義。
2.1 CT劑量指數 CT dose index
沿著(zhù)一條垂直于斷層平面直線(xiàn)從-7T到+7T對劑量剖面曲線(xiàn)積分,除以標稱(chēng)層厚與單次掃描產(chǎn)生斷層數N的乘積,計算按式(1)。
 
式中:T——標稱(chēng)層厚;
N——單次掃描所產(chǎn)生的斷層數;
D(z)——一條沿著(zhù)垂直于斷層平面的直線(xiàn)Z的劑量剖面曲線(xiàn)。
注:一次掃描包括許多層面。
2.2 CT值 CT number
用來(lái)表示與CT影像每個(gè)像素對應區域相關(guān)的X線(xiàn)衰減平均值。
注:CT值通常用Hounsfield作為單位。利用式(2),將測得的衰減值按照統一的Hounsfield標度轉換為CT值。
式中:μ——線(xiàn)性衰減系數。
按照上述標度定義CT值,則必然有:水的值為0,空氣的值為-1000。
2.3 劑量剖面曲線(xiàn) dose profile
將劑量表示為垂直于斷層平面的直線(xiàn)上位置的函數。
2.4 半值全寬 full width at half-maximum
相當于曲線(xiàn)大值一半處的曲線(xiàn)兩點(diǎn)之間平行于橫坐標的間距。
2.5 高對比分辨力 high-contrast resolution
即空間分辨力(見(jiàn)2.12)
2.6 平均CT值 mean CT number
在一特定感興趣區內所有象素CT值的平均值。
2.7 噪聲 noise
在均勻物質(zhì)影像中,給定區域CT值對其平均值的變異。其大小可用感興趣區中均勻物質(zhì)的CT值的標準偏差表示。
2.8 標稱(chēng)層厚 nominal tomograpic slice thickness
CT機控制面板上選定并指示的層厚。
2.9 感興趣區 region of interest
在給定時(shí)間內對影像中特別感興趣的局部區域。
2.10 靈敏度剖面曲線(xiàn) sensitivity profile
CT系統相關(guān)響應量作為垂直于斷層平面的直線(xiàn)上位置的函數。
2.11 層厚 slice thickness
掃描野中心處靈敏度剖面曲線(xiàn)的半值全寬。
2.12 空間分辨力 spatial resolution;高對比分辨力 high-contras tresolution在物體與背景在衰減程度上的差別與噪聲相比足夠大的情況下,CT機成像時(shí)分辨不同物體的能力。
注:1 通常,物體與背景的衰減系數之間的差別導致其相應的CT值相差幾百Hounsfield時(shí)被認為是足夠大。
2 高對比分辨力是空間分辨力的別稱(chēng)。
2.13 均勻性 uniformity
整個(gè)掃描野中,均勻物質(zhì)影像CT值的一致性。
2.14 低對比分辨力 low-contrast resolution
CT機分辨與均勻物質(zhì)背景成低對比的物體的能力。
注:通常,認為物體與背景的衰減系數之間的差別小于1%時(shí)屬于低對比。
2.15 基線(xiàn)值 baseline value
基線(xiàn)值是X射線(xiàn)診斷設備功能參數的參考值。是在驗收或狀態(tài)檢測合格之后,由初的穩定性監測得到的數值,或由相應的標準給定的數值。
2.16 驗收檢測 acceptance test
驗收檢測是X射線(xiàn)診斷設備安裝完畢或重大維修后,為鑒定其影響影像質(zhì)量的性能指標是否符合約定值而進(jìn)行的檢測。
2.17 狀態(tài)檢測 status test
狀態(tài)檢測是為評價(jià)設備狀態(tài)而進(jìn)行的檢測。
2.18 穩定性檢測 constancy test
穩定性檢測是為確定X射線(xiàn)診斷設備或在給定條件下形成的影像相對于一個(gè)初始狀態(tài)的變化是否仍符合控制標準而進(jìn)行的檢測。
3 檢測項目與要求
檢測項目與要求應符合表1中的規定。
表1 CT 機檢測項目與要求

4 檢測方法
4.1 定位光標
4.1.1 采用均質(zhì)材料制成圓柱形模體,其表面應有清晰易見(jiàn)的定位標記,內部嵌有與均質(zhì)環(huán)境成高對比的特定形狀的物體,此物體的形狀、位置應與模體表面定位標記具有嚴格的空間幾何關(guān)系。
4.1.2 將模體放置在診斷床上,使模體圓柱軸線(xiàn)垂直于掃描平面并處于掃描野中心位置,微調模體使表面定位標記與定位光標重合。
4.1.3 采用廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)中給定的頭部或體部掃描條件進(jìn)行掃描。
4.1.4 在CT 影像中測定高對比物體在掃描層面中所處的準確位置。
4.15 利用模體表面標記與內嵌的高對比物體的空間幾何關(guān)系測出定位光標對實(shí)際掃描層面位置的偏差。
4.1.6 也可采用膠片法進(jìn)行測量。
4.2 層厚
4.2.1 配置一圓柱形模體,內嵌有與均質(zhì)環(huán)境成高對比的鋁片,鋁片平面與模體圓柱軸線(xiàn)成一定交角。
4.2.2 使模體圓柱軸線(xiàn)與掃描層面垂直并處于掃描野中心。
4.2.3 采用廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)中給定的頭部或體部掃描條件進(jìn)行掃描。
4.2.4 調整CT影像的窗寬、窗位,窗寬調到窄,調整窗位使背景影像恰好消失,測出背景的CT值和鋁片的大CT值,并記錄。
4.2.5 將背景CT值與鋁片大CT值之和除以2,其結果稱(chēng)為CT值的半值,并記錄。
4.2.6 將窗位調至4.2.5記下的CT值半值處,窗寬仍保持窄,測出鋁片的斜面寬度(半值全寬),即為層厚。
4.2.7 如果用多個(gè)片狀物組成的多斜面,同時(shí)按4.2.4~4.2.6的步驟分別測量,分別得出層厚值,再取其平均值為層厚。
4.3 CT值、噪聲及均勻性
CT值、噪聲及均勻性的檢測方法,可以通過(guò)對模體進(jìn)行掃描,測CT圖像均勻性的同時(shí)獲得CT值、噪聲值。
4.3.1 配置均質(zhì)(水或線(xiàn)性衰減系數與水相近的其他均勻物質(zhì))圓柱形模體。仲裁檢測時(shí)采用水模。
4.3.2 使模體圓柱軸線(xiàn)與掃描層面垂直并處于掃描野中心。
4.3.3 采用廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)中給定的頭部和體部掃描條件分別進(jìn)行掃描。
4.3.4 對每幅圖像進(jìn)行下列測量:
a)在圖像中心取一大于100個(gè)象素點(diǎn)并小于圖像10%面積(如1cm(上標始)2(上標終)左右)的區域,測出此區域的CT值和噪聲。
b)在相當于鐘表時(shí)針3、6、9、12時(shí)的方向上,距模體邊緣1cm處,每個(gè)位置的面積大小同于a條規定的區域,分別測出四個(gè)區域的CT值。其中與中心區域CT值的大差值用來(lái)表示圖像的均勻性。
4.4 高對比分辨力
4.4.1 檢測高對比分辨力使用適合直接進(jìn)行圖像視覺(jué)評價(jià)的檢測模體或者使用適合于測定調制傳遞函數的檢測模體,仲裁檢測時(shí)采用前一種模體。
4.4.2 用來(lái)直接進(jìn)行圖像視覺(jué)評價(jià)的檢測模體必須具有周期性結構(如排列的孔洞或條紋),這種周期性結構之間的平均間距要相當于單個(gè)周期性結構自身寬度的2倍,周期性結構的有效衰減系數與均質(zhì)環(huán)境的有效衰減系數相差應大于10%。
4.4.3 將模體置于掃描野中心,并使圓柱軸線(xiàn)垂直于掃描層面。
4.4.4 采用廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)中給定的頭部掃描條件進(jìn)行掃描,每次掃描模體中心位置處輻射劑量應不大于50mGy。
4.4.5 調整觀(guān)察圖像的條件,使各種周期結構物圖像達到清晰狀態(tài),確定能區分開(kāi)的小周期性結構尺寸。
4.5 低對比分辨力
4.5.1 對于用來(lái)直接進(jìn)行圖像視覺(jué)評價(jià)的低對比分辨力檢測模體來(lái)說(shuō),在它的檢測面上應具有分布均勻及形狀相同的周期性結構,這種周期性結構的有效衰減系數與環(huán)境的衰減系數應有小于1%的偏差。檢測低對比分辨力時(shí),應同時(shí)測出該偏差。
4.5.2 將模體置于掃描野中心并使模體軸線(xiàn)與掃描層面垂直。
4.5.3 采用廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)中給定的頭部和體部掃描條件進(jìn)行掃描,每次掃描模體中心位置處輻射劑量應不大于50mGy。
4.5.4 調整窗寬和窗位,環(huán)境材料平均CT值與周期性結構材料平均CT值之差再加上五倍的周期性結構材料標準偏差值作為窗寬值,環(huán)境材料平均CT值與周期性結構材料平均CT值的平均值作為窗位值,確定能區分開(kāi)的小周期性結構尺寸。
4.6 CT劑量指數
4.6.1 用X射線(xiàn)線(xiàn)性衰減系數與人體組織相近的物質(zhì)(一般用聚甲基丙烯酸甲酯)制成均質(zhì)圓柱形模體,頭模Φ16cm,體模φ32cm,分別在中心和距表層1cm處放置劑量探頭,劑量?jì)x表的相對誤差應小于等于5%。
4.6.2 將頭?;蝮w模置于掃描野中心,模體圓柱軸線(xiàn)與掃描層面垂直,探頭的有效敏感中心位于掃描層面的中間位置。
4.6.3 采用廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)中給定的頭部和體部掃描條件進(jìn)行掃描。
4.6.4 記錄劑量?jì)x表顯示值。
4.7 診斷床定位
4.7.1 將一分度值為1mm,有效長(cháng)度為500mm的直尺靠近診斷床面固定并與床面運動(dòng)方向平行,在床面上作一與直尺刻度相對應的標記。
4.7.2 將70kg重物放在床面上。
4.7.3 分別對診斷床給出“進(jìn)300mm和退300mm”的指令。
4.7.4 記錄進(jìn)、退起始點(diǎn)和終止點(diǎn)在直尺上的示值,測出定位誤差和歸位誤差。
4.8 掃描架傾角
4.8.1 首先將掃描架傾角調至0°,將一斜率指示器固定在掃描裝置的合適位置。
4.8.2 將掃描架分別前傾15°、后傾15°。
4.8.3 記錄前傾、后傾時(shí)斜率指示器的示值,測量出誤差。

 

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