CT性能檢測模體Catphan 500型

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(shù)：
掃描切片（層厚和切片）
高對比空間分辨率（高達(dá)20或21個線對/cm）
模體位置
病人定位系統(tǒng)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(tǒng)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(diào)制傳送功能

1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了醫(yī)用X射線計算機(jī)斷層攝影裝置(X－ray equipment for computed tomography，以下簡稱CT機(jī))影像質(zhì)量保證的檢測項目與要求及其檢測方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于CT機(jī)的驗收檢測和使用中CT機(jī)的狀態(tài)檢測及穩(wěn)定性檢測。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于CT機(jī)生產(chǎn)中的質(zhì)量控制以及與CT機(jī)配套使用的影像硬拷貝系統(tǒng)。
2 定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。
2.1 CT劑量指數(shù) 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(biāo)稱層厚與單次掃描產(chǎn)生斷層數(shù)N的乘積，計算按式(1)。
 
式中：T——標(biāo)稱層厚；
N——單次掃描所產(chǎn)生的斷層數(shù)；
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(yīng)區(qū)域相關(guān)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(tǒng)一的Hounsfield標(biāo)度轉(zhuǎn)換為CT值。
式中：μ——線性衰減系數(shù)。
按照上述標(biāo)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(shù)。
2.4 半值全寬 full width at half－maximum
相當(dāng)于曲線大值一半處的曲線兩點之間平行于橫坐標(biāo)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(qū)內(nèi)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(qū)域CT值對其平均值的變異。其大小可用感興趣區(qū)中均勻物質(zhì)的CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。
2.8 標(biāo)稱層厚 nominal tomograpic slice thickness
CT機(jī)控制面板上選定并指示的層厚。
2.9 感興趣區(qū) region of interest
在給定時間內(nèi)對影像中特別感興趣的局部區(qū)域。
2.10 靈敏度剖面曲線 sensitivity profile
CT系統(tǒng)相關(guān)響應(yīng)量作為垂直于斷層平面的直線上位置的函數(shù)。
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(jī)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(shù)之間的差別導(dǎo)致其相應(yīng)的CT值相差幾百Hounsfield時被認(rèn)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(zhì)影像CT值的一致性。
2.14 低對比分辨力 low－contrast resolution
CT機(jī)分辨與均勻物質(zhì)背景成低對比的物體的能力。
注：通常，認(rèn)為物體與背景的衰減系數(shù)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(shè)備功能參數(shù)的參考值。是在驗收或狀態(tài)檢測合格之后，由初的穩(wěn)定性監(jiān)測得到的數(shù)值，或由相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)給定的數(shù)值。
2.16 驗收檢測 acceptance test
驗收檢測是X射線診斷設(shè)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(biāo)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)檢測是為評價設(shè)備狀態(tài)而進(jìn)行的檢測。
2.18 穩(wěn)定性檢測 constancy test
穩(wěn)定性檢測是為確定X射線診斷設(shè)備或在給定條件下形成的影像相對于一個初始狀態(tài)的變化是否仍符合控制標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行的檢測。
3 檢測項目與要求
檢測項目與要求應(yīng)符合表1中的規(guī)定。
表1 CT 機(jī)檢測項目與要求

4 檢測方法
4.1 定位光標(biāo)
4.1.1 采用均質(zhì)材料制成圓柱形模體，其表面應(yīng)有清晰易見的定位標(biāo)記，內(nèi)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(yīng)與模體表面定位標(biāo)記具有嚴(yán)格的空間幾何關(guān)系。
4.1.2 將模體放置在診斷床上，使模體圓柱軸線垂直于掃描平面并處于掃描野中心位置，微調(diào)模體使表面定位標(biāo)記與定位光標(biāo)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(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(zhǔn)確位置。
4.15 利用模體表面標(biāo)記與內(nèi)嵌的高對比物體的空間幾何關(guān)系測出定位光標(biāo)對實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(nèi)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(jìn)行掃描。
4.2.4 調(diào)整CT影像的窗寬、窗位，窗寬調(diào)到窄，調(diào)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(jié)果稱為CT值的半值，并記錄。
4.2.6 將窗位調(diào)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(jìn)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(zhì)(水或線性衰減系數(shù)與水相近的其他均勻物質(zhì))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(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個象素點并小于圖像10％面積(如1cm(上標(biāo)始)2(上標(biāo)終)左右)的區(qū)域，測出此區(qū)域的CT值和噪聲。
b)在相當(dāng)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(guī)定的區(qū)域，分別測出四個區(qū)域的CT值。其中與中心區(qū)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(jìn)行圖像視覺評價的檢測模體或者使用適合于測定調(diào)制傳遞函數(shù)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(jìn)行圖像視覺評價的檢測模體必須具有周期性結(jié)構(gòu)(如排列的孔洞或條紋)，這種周期性結(jié)構(gòu)之間的平均間距要相當(dāng)于單個周期性結(jié)構(gòu)自身寬度的2倍，周期性結(jié)構(gòu)的有效衰減系數(shù)與均質(zhì)環(huán)境的有效衰減系數(shù)相差應(yīng)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(jìn)行掃描，每次掃描模體中心位置處輻射劑量應(yīng)不大于50mGy。
4.4.5 調(diào)整觀察圖像的條件，使各種周期結(jié)構(gòu)物圖像達(dá)到清晰狀態(tài)，確定能區(qū)分開的小周期性結(jié)構(gòu)尺寸。
4.5 低對比分辨力
4.5.1 對于用來直接進(jìn)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(yīng)具有分布均勻及形狀相同的周期性結(jié)構(gòu)，這種周期性結(jié)構(gòu)的有效衰減系數(shù)與環(huán)境的衰減系數(shù)應(yīng)有小于1％的偏差。檢測低對比分辨力時，應(yīng)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(jìn)行掃描，每次掃描模體中心位置處輻射劑量應(yīng)不大于50mGy。
4.5.4 調(diào)整窗寬和窗位，環(huán)境材料平均CT值與周期性結(jié)構(gòu)材料平均CT值之差再加上五倍的周期性結(jié)構(gòu)材料標(biāo)準(zhǔn)偏差值作為窗寬值，環(huán)境材料平均CT值與周期性結(jié)構(gòu)材料平均CT值的平均值作為窗位值，確定能區(qū)分開的小周期性結(jié)構(gòu)尺寸。
4.6 CT劑量指數(shù)
4.6.1 用X射線線性衰減系數(shù)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，劑量儀表的相對誤差應(yīng)小于等于5％。
4.6.2 將頭模或體模置于掃描野中心，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(jìn)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(yīng)的標(biāo)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(diào)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。