CN103405242B - 一种医用计算机断层成像设备性能测试体模 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗设备检测技术领域，涉及一种医用计算机断层成像设备性能测试体模，包括圆桶主体，圆桶主体分为上下两层，两层之间由开口隔板间隔，内部充满水；圆通主体的上层为圆柱形空腔，作为CT均匀性和噪声检测模块，在下层的圆柱形空腔内部的同一个圆周上对称分布有4个贯穿圆柱，其中一个贯穿圆柱为空心圆柱，其他三个贯穿圆柱为由三种不同的均匀材质构成的实心圆柱；由4个贯穿圆柱和周边的水介质共5种材料构成CT值线性模块；在四个贯穿圆柱内侧还对称分布有四个窄板，每个窄板包括上下两个相同的透明三角板及受两块透明三角板的斜面夹持的金属片构成，4个窄板作为定位光精度和扫描层厚检测模块。本发明具有结构紧凑，携带方便的优点。
Description
技术领域
本发明属于医疗设备检测技术领域，涉及一种计算机断层成像设备（CT）性能测试体模。
背景技术
CT(Computed Tomography),是通过X线束环绕人体某一层面进行扫描。测得该层面中各点吸收X线的数据，然后利用电子计算机的高速运算能力及图像重建原理，求得该层面的横断面或冠状面的图像。
CT可把包围在外膜、脂肪内的病变、组织、器官等明显的显示出来，即使只有微小的吸收差的组织、病变也能明显地区分开来，这是以前的普通X线检查所做不到的。临床上遇到的疾病，其病变往往在软组织内，把软组织间的微小吸收差利用X线影像表现出来，就是计算机断层成像的最大贡献。利用CT的三维软件及其后处理软件，可重建出人体某些部位的三维图像，为外科手术方案的制定和手术路径的选择提供直观的影像学资料，如心脏检查时，可采用动态CT技术诊断心脏大血管疾病。
近年来由于CT设备和技术不断成熟、CT已逐步成为医院的常规检查装置。全国范围内CT机装备的数目日益增加，其质量良莠不齐，究其原因多种多样，其中重要的一点就是在机器安装以后没有经过严格的验收检测，有的仅仅根据肉眼观察图像过得去就进行验收。因此机器安装以后科学的、严格的检测是必不可少的。
根据国家及行业标准确定的检测项目主要有：定位光精度、CT剂量指数、水的CT值、噪声、水模均匀性、空间分辨率、层厚、低对比度分辨率、CT值线性、检查床的移动精度等。
现有成像性能测试体模一般以模仿水的固态材料为基体材料，其结构分为四层：（1）层厚、CT值线性模块；（2）高对比度分辨力模块；（3）低对比度分辨力模块；（4）均匀性和噪声模块。另外还需单独配置水模，对CT设备水的CT值进行定标测试。从以上的结构特点可以看出，现有的成像性能测试体模存在结构较复杂、体积大且笨重，携带不方便的缺陷。
发明内容
本发明的目的是，克服现有技术的上述不足，提供一种具有多种测试功能，结构紧凑，携带方便的CT成像性能测试体模。本发明以纯净水为填充介质，集成CT值线性、层厚、定位光精度、均匀性等性能测试模块，在确保达到检测标准要求的前提下，具有较高的集成度。本发明的技术方案如下：
一种医用计算机断层成像设备性能测试体模，包括带有顶盖（6）的圆桶主体（5），圆桶主体（5）分为上下两层，两层之间由开口隔板间隔，内部充满水；圆桶主体（5）的上层为圆柱形空腔（1），作为CT均匀性和噪声检测模块，在下层的圆柱形空腔内部的同一个圆周上对称分布有4个贯穿圆柱（4），其中一个贯穿圆柱为空心圆柱，其他三个贯穿圆柱为由三种不同的均匀材质构成的实心圆柱；由4个贯穿圆柱和周边的水介质共5种材料构成CT值线性模块；在四个贯穿圆柱内侧还对称分布有四个窄板（3），每个窄板（3）包括上下两个相同的透明三角板（7）及受两块透明三角板（7）的斜面夹持的金属片(8)构成，4个窄板作为定位光精度和扫描层厚检测模块。
作为优选实施方式，所述的医用计算机断层成像设备性能测试体模，，三个实心的贯穿圆柱，分别为聚四氟乙烯柱、超分子聚乙烯柱和有机玻璃柱。
本发明的有益效果如下：本发明将定位光精度、层厚、CT值线性、场均匀性、噪声模块进行集成；将原本场均匀性、噪声模块的“固体水”材料换成灌装的纯净水，这样在运输、存放时就可以减少重量，携带方便。更重要的是，在测量噪声、均匀性的同时还能测量纯水的CT值，这比测量原本与水密度近似的固体材料得到的值更加准确，实现同一模块的多种功能，这样就不需要另外配置单独水模；定位光精度和扫描层厚检测模块采用有机玻璃窄板衔夹金属片，使得体模即使在剧烈运动中，金属片也不会发生松动，提高了测量准确性。
附图说明
图1本发明的测试体模正视图。
图2本发明的测试体模俯视图。
图3定位光精度和扫描层厚检测模块构件结构示意图。
图4均匀性测试扫描区域示意图。
图5CT值线性、层厚、定位光精度扫描区域示意图。
图6CT值线性、层厚断层扫描示意图。
图7扫描层厚计算原理示意图。
图8定位光精度断层扫描示意图。
附图标记说明如下：
1.均匀性噪声测试模块 2.隔板 3.定位光精度和扫描层厚检测模块 4.CT值线性模块 5.圆桶主体
6.顶盖 7.透明三角板 8金属片
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行说明。
参见图1和图2。本发明的CT性能测试体模外形为直径15cm，高9cm圆桶状，圆桶主体5的材料为透明有机玻璃，内部中空，分上下两层，两层之间有开口隔板2间隔，顶端设计了螺纹密封顶盖6，可通过顶盖向体模内部灌注纯净水。
体模上层设计成圆柱形空腔，作为CT均匀性和噪声检测模块1。
体模下层外周4个对称位置设计了4个贯穿圆柱，一个为由有机玻璃制成的空心圆柱，另外三个为实心圆柱，分别由聚四氟乙烯、超分子聚乙烯、有机玻璃3种材料制成，可与周边灌注的纯净水（共5种材料）共同构成CT值线性检测模块；在4个贯穿圆柱相应位置内侧，设计有4个与圆柱同高的窄板3，每个窄板由上下2个透明三角板7构成，三角板之间衔夹金属片8，构成了CT定位光精度和扫描层厚检测模块，如图3所示。
本发明有如下的技术特点：
（1）将定位光精度、层厚、CT值线性、均匀性、噪声模块进行集成。同时在集成模块之间设计开口式隔板，间隔出均匀性、噪声测试区域，隔板的开口可便于水介质的灌注，同时隔板对测量层厚、线性度模块的安装起到加固作用。
（2）将原本均匀性、噪声模块的“固体水”材料换成灌装的纯净水。这样在运输、存放时就可以减少重量，携带方便。更重要的是，在测量噪声、均匀性的同时还能测量纯水的CT值，这比测量原本与水密度近似的固体材料得到的值更加准确，实现同一模块的多种功能，这样就不需要另外配置单独水模。
（3）定位光精度和扫描层厚检测模块采用有机玻璃窄板衔夹金属片，使得体模即使在剧烈运动中，金属片也不会发生松动，影响测量准确性。增加定位孔9，使得在定位光精度和层厚测量时，确保体模位置准确，衔夹金属片的有机玻璃窄板的长宽比为2:1。
下面简述一下本发明的性能体模的测试原理：
设置CT机测试条件为：管电压120kV，管电流250mAs，层厚5mm，对性能测试体模进行断层扫描。
（1）均匀性、噪声测量，对性能测试体模上层1中间部位进行扫描，在所扫描的图像里选5个测量区，分别在图像的中心和上下左右距图像边缘10mm处取面积约100mm2的区域，测量其CT值及标准偏差，以中心感兴趣区域平均CT值与边缘各点的平均CT值之间的差别来表述均匀性。均匀性扫描区域如图4所示。
（2）CT值线性测量，对性能测试体模下层中间部位进行扫描，在所扫描图像里对图像周边四个贯穿圆柱4和周边的水介质，分别选取一个约100mm2的区域，记下CT值，与标准线性曲线比较。CT值线性、层厚、定位光精度扫描区域一致，参见图5。4个贯穿圆柱，其中一个贯穿圆柱为空心圆柱，其他三个贯穿圆柱为由三种不同的均匀材质构成的实心圆柱，三种材料分别为：聚四氟乙烯、超分子聚乙烯、有机玻璃。各种材料的CT值参考值为：
聚四氟乙烯：1000±30HU
超分子聚乙烯：-100±10HU
有机玻璃：100±10HU
空气：-1000±30HU
水：0±4HU
（3）层厚测量，对性能测试体模下层中间部位进行扫描，对层厚测量模块3的扫描图像进行调节，直至只显示夹持金属片8的图像，测量上下左右四个位置图像的长度，其平均值为CT扫描层厚2倍。如图6和图7所示。
（4）定位光精度测量，对性能测试体模下层中间部位进行扫描，对定位光精度模块3的扫描图像进行调节，至只显示夹持金属片8图像，测量上下左右四个位置图像中心位置与体模上下和左右两个中心线距离，其平均值为定位光扫描偏差2倍。如图8所示。
Claims (2)
1.一种医用计算机断层成像设备性能测试体模，包括带有顶盖(6)的圆桶主体(5)，圆桶主体(5)分为上下两层，两层之间由开口隔板间隔，圆桶主体(5)内部充满水；圆桶主体(5)的上层为圆柱形空腔(1)，作为CT均匀性和噪声检测模块，在下层的圆柱形空腔内部的同一个圆周上对称分布有4个贯穿圆柱(4)，其中一个贯穿圆柱为空心圆柱，其他三个贯穿圆柱为由三种不同的均匀材质构成的实心圆柱；由4个贯穿圆柱和周边的水介质共5种材料构成CT值线性模块；在四个贯穿圆柱内侧还对称分布有四个窄板(3)，每个窄板(3)包括上下两个相同的透明三角板(7)及受两块透明三角板(7)的斜面夹持的金属片(8)，4个窄板作为定位光精度和扫描层厚检测模块。
2.根据权利要求1所述的医用计算机断层成像设备性能测试体模，其特征在于，三个实心的贯穿圆柱，分别为聚四氟乙烯柱、超分子聚乙烯柱和有机玻璃柱。
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