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C形臂CBCT(C-arm computed tomography)是一種在手術(shù)室中常使用的實時成像技術(shù),能夠提供患者體內(nèi)的高質(zhì)量三維圖像。為了確保C形臂CBCT設(shè)備的性能和圖像質(zhì)量,對其進行定期的性能檢測至關(guān)重要。
C形臂CBCT性能檢測模體是一種用于評估C形臂CBCT設(shè)備性能的模擬工具。該模體由已知密度的材料組成,可以模擬人體各種組織(如骨、軟組織和器官等)對X射線的吸收特性。通過使用該模體,可以對設(shè)備的空間分辨率、密度分辨率、噪聲等性能指標進行定量評估。
C形臂CBCT性能檢測模體的工作流程包括:將模體放置在設(shè)備探測器前,通過C形臂設(shè)備旋轉(zhuǎn)掃描模體,獲取一系列的二維圖像;然后,利用計算機技術(shù)將二維圖像重建為三維圖像。在此過程中,影響因素包括X射線劑量、探測器性能、設(shè)備幾何參數(shù)等。這些因素會影響圖像的質(zhì)量和設(shè)備的性能。
為了評估設(shè)備的性能,需要使用特定的檢測方法。其中包括:測量空間分辨率,評估設(shè)備在一定條件下所能分辨的最小結(jié)構(gòu);測量密度分辨率,評估設(shè)備對不同密度組織的區(qū)分能力;測量噪聲,評估圖像中隨機像素變化的程度。
為了驗證C形臂CBCT性能檢測模體的可行性和有效性,我們進行了一系列實驗。實驗結(jié)果表明,使用該模體可以定量評估C形臂CBCT設(shè)備的性能,有效地區(qū)分出不同設(shè)備之間的差異。同時,實驗結(jié)果也驗證了該模體在評估設(shè)備性能方面的準確性和可靠性。
C形臂CBCT性能檢測模體在臨床上有廣泛的應用價值。首先,它可以用于評估設(shè)備的性能,以確保設(shè)備在手術(shù)過程中能夠提供高質(zhì)量的圖像。其次,它可以用于設(shè)備的定期維護和校準,以保證設(shè)備的正常運行。此外,它還可以用于培訓新的操作員,使他們熟悉和掌握C形臂CBCT設(shè)備的操作和維護。
展望未來
雖然C形臂CBCT性能檢測模體已經(jīng)得到了廣泛的應用,但是仍存在一些問題和不足之處。例如,目前使用的模體大多為靜態(tài)模體,無法模擬人體動態(tài)過程中的變化。未來,研究人員可以開發(fā)一種能夠模擬人體動態(tài)變化的模體,以提高評估的準確性。此外,還可以進一步優(yōu)化模體的設(shè)計和制造工藝,以提高其穩(wěn)定性和耐用性。
DELTA德爾塔儀器C形臂CBCT性能檢測模體
CBCT設(shè)備性能模體是專門設(shè)計用于CBCT、牙科X線斷層攝影和3D成像設(shè)備全程的QA/QC測試工具的,應用范圍包括3D成像設(shè)備和C形臂X射線機等設(shè)備,該模體也可用于標準的CT IQ測試。
符合標準: WS818-2023《錐形束X射線計算機體層成像(CBCT)設(shè)備質(zhì)量控制檢測標準》附錄G。
主要技術(shù)參數(shù):
1、模體主體,由直徑為 20cm 的聚氨酯軟膠圓柱體組成,高度 200mm;里面包含3組模塊,一個木箱為固定掛座,模體主體掛在木箱邊緣打好平水進行掃描檢測
3組模塊
A 高對比度分辨力模塊
在主模體外殼內(nèi)第二層直徑150mm 厚40MM 由純鋁組成的高分辯率測試卡 線對/ 厘米高分辨率 線對 卡21 線對/厘米高分辨率線對卡可用于分辨率檢測,它的分辨率量程從1個線對/厘米到 21 個線對/厘米。在 21 線對檢測中,卡的精度是+0.5 線對,更低的線對檢測中的精度更準確。
b低對比度分辨力模塊
1,主體材料(固體水)直徑150mm 厚40MM 檢測1.0%對比度模塊在主模體外殼內(nèi)第三層模塊中的低對比靶塊的尺寸和對比度如下:
外圈靶塊尺寸 內(nèi)圈靶塊尺寸
2.0mm
3.0mm
4.0mm
5.0mm
6.0mm
7.0mm
8.0mm
9.0mm
15.0mm
給定了靶塊對比度的值,但是在檢測對比度性能前,需要重新確定靶塊的實際對比度。測量感興趣區(qū)得到實際的對比度,然后測量鄰近的本底區(qū)域。對幾個
掃描區(qū)的測量值取平均值,去確定靶塊的實際對比度。同時測量鄰近背景區(qū)域?qū)Π袇^(qū)的測量也是很重要的,因為“杯狀"和“帽狀"效應可導致各掃描區(qū)域之間
的 CT 值不同。感興趣區(qū)不要太靠近邊緣。感興趣區(qū)的直徑至少要有 4×4 個像素。因為低對比度測量存在“噪音",所以應取多個掃描區(qū)域測量值的平均值。
注意 mAs 的設(shè)置,因為隨著 X 線曝光量的增加,光子量也將增加。利用在各種噪聲水平下視覺能分辨的靶區(qū)尺寸來評估對比度細節(jié)曲線上的信息。在每組對比
度里所有靶的對比度都是來自同樣單一的混合物,那樣能確保所有靶區(qū)的對比度是相同的。下面的等式可用來將測量對比度和尺寸轉(zhuǎn)換為其它規(guī)格的對比度和尺
寸(測量對比度)*(視覺能分辨出的最小靶直徑)=常數(shù)
c圖像均勻性模塊
1主體材料(固體水)直徑150mm 厚90MM
2, 圖像均勻性模塊是一個均勻材質(zhì)的模塊。這種物質(zhì)的 CT 值在標準掃描方案中,與水的密度的偏差在1%(20H)內(nèi)。典型的 CT 報告值從 5 H 到 18 H。這個模塊用來測量空間均勻性,CT平均值和噪聲。CT系統(tǒng)的精度由感興趣區(qū)(ROI)內(nèi)的 CT 平均值和相應的 CT 值標準偏差來衡量。這些測量取自掃描區(qū)內(nèi)不同地方。設(shè)定同樣大小的 ROI 區(qū),分別測量均勻圖象中心和周圍上、下、左、右四個方向上給定的感興趣區(qū)(ROI)內(nèi)的大量點(比如 1000)的 CT 平均值和 CT值標準偏差。觀察以前圖像的數(shù)據(jù)變化和相關(guān)鄰近區(qū)域的數(shù)據(jù)變化通過掃描均勻性模塊可測量空間均勻性。觀察上圖顯示像素的一排或幾排的CT 值剖面輪廓平均值上下的趨勢走向。選擇一條從模塊一側(cè)到另一側(cè)的剖面曲線。由于 CT 機的邊緣效應,具有代表性的曲線將是從模塊 2cm 處開始。通過測量曲線上的 CT 最大值和 CT 最小值,使用下面的方程可得系統(tǒng)的整體均勻性:CT 值的“杯狀"或“帽狀"現(xiàn)象表明系統(tǒng)需要進行重新標定。檢測模塊的安裝和拆分對于大多數(shù)的應用,不需要把模塊從模體上拆下來。如果要把模塊從模體上拆下來,請遵照下面的步驟
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