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CT性能檢測模體

更新時間:2021-03-01

簡要描述:

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),圓形對稱等。

CT性能檢測模體完全滿足檢測CT的相關國家檢測要求
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個線對/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
線性感光
像素(矩陣)大小
點伸展功能及調制傳送功能

1 范圍
本標準規定了醫用X射線計算機斷層攝影裝置(X-ray equipment for computed tomography,以下簡稱CT機)影像質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機的狀態檢測及穩定性檢測。本標準不適用于CT機生產中的質量控制以及與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
沿著一條垂直于斷層平面直線從-7T到+7T對劑量剖面曲線積分,除以標稱層厚與單次掃描產生斷層數N的乘積,計算按式(1)。
 
式中:T——標稱層厚;
N——單次掃描所產生的斷層數;
D(z)——一條沿著垂直于斷層平面的直線Z的劑量剖面曲線。
注:一次掃描包括許多層面。
2.2 CT值 CT number
用來表示與CT影像每個像素對應區域相關的X線衰減平均值。
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 dose profile
將劑量表示為垂直于斷層平面的直線上位置的函數。
2.4 半值全寬 full width at half-maximum
相當于曲線大值一半處的曲線兩點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的CT值的標準偏差表示。
2.8 標稱層厚 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 sensitivity profile
CT系統相關響應量作為垂直于斷層平面的直線上位置的函數。
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時被認為是足夠大。
2 高對比分辨力是空間分辨力的別稱。
2.13 均勻性 uniformity
整個掃描野中,均勻物質影像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%時屬于低對比。
2.15 基線值 baseline value
基線值是X射線診斷設備功能參數的參考值。是在驗收或狀態檢測合格之后,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射線診斷設備安裝完畢或重大維修后,為鑒定其影響影像質量的性能指標是否符合約定值而進行的檢測。
2.17 狀態檢測 status test
狀態檢測是為評價設備狀態而進行的檢測。
2.18 穩定性檢測 constancy test
穩定性檢測是為確定X射線診斷設備或在給定條件下形成的影像相對于一個初始狀態的變化是否仍符合控制標準而進行的檢測。
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 采用均質材料制成圓柱形模體,其表面應有清晰易見的定位標記,內部嵌有與均質環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系。
4.1.2 將模體放置在診斷床上,使模體圓柱軸線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 采用廠家說明書中給定的頭部或體部掃描條件進行掃描。
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系測出定位光標對實際掃描層面位置的偏差。
4.1.6 也可采用膠片法進行測量。
4.2 層厚
4.2.1 配置一圓柱形模體,內嵌有與均質環境成高對比的鋁片,鋁片平面與模體圓柱軸線成一定交角。
4.2.2 使模體圓柱軸線與掃描層面垂直并處于掃描野中心。
4.2.3 采用廠家說明書中給定的頭部或體部掃描條件進行掃描。
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 如果用多個片狀物組成的多斜面,同時按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,可以通過對模體進行掃描,測CT圖像均勻性的同時獲得CT值、噪聲值。
4.3.1 配置均質(水或線性衰減系數與水相近的其他均勻物質)圓柱形模體。仲裁檢測時采用水模。
4.3.2 使模體圓柱軸線與掃描層面垂直并處于掃描野中心。
4.3.3 采用廠家說明書中給定的頭部和體部掃描條件分別進行掃描。
4.3.4 對每幅圖像進行下列測量:
a)在圖像中心取一大于100個象素點并小于圖像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)在相當于鐘表時針3、6、9、12時的方向上,距模體邊緣1cm處,每個位置的面積大小同于a條規定的區域,分別測出四個區域的CT值。其中與中心區域CT值的大差值用來表示圖像的均勻性。
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行圖像視覺評價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,仲裁檢測時采用前一種模體。
4.4.2 用來直接進行圖像視覺評價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環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,并使圓柱軸線垂直于掃描層面。
4.4.4 采用廠家說明書中給定的頭部掃描條件進行掃描,每次掃描模體中心位置處輻射劑量應不大于50mGy。
4.4.5 調整觀察圖像的條件,使各種周期結構物圖像達到清晰狀態,確定能區分開的小周期性結構尺寸。
4.5 低對比分辨力
4.5.1 對于用來直接進行圖像視覺評價的低對比分辨力檢測模體來說,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境的衰減系數應有小于1%的偏差。檢測低對比分辨力時,應同時測出該偏差。
4.5.2 將模體置于掃描野中心并使模體軸線與掃描層面垂直。
4.5.3 采用廠家說明書中給定的頭部和體部掃描條件進行掃描,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,確定能區分開的小周期性結構尺寸。
4.6 CT劑量指數
4.6.1 用X射線線性衰減系數與人體組織相近的物質(一般用聚甲基丙烯酸甲酯)制成均質圓柱形模體,頭模Φ16cm,體模φ32cm,分別在中心和距表層1cm處放置劑量探頭,劑量儀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 采用廠家說明書中給定的頭部和體部掃描條件進行掃描。
4.6.4 記錄劑量儀表顯示值。
4.7 診斷床定位
4.7.1 將一分度值為1mm,有效長度為500mm的直尺靠近診斷床面固定并與床面運動方向平行,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300mm和退300mm”的指令。
4.7.4 記錄進、退起始點和終止點在直尺上的示值,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、后傾時斜率指示器的示值,測量出誤差。

 

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