CN107348968A - 一种锥形束ct通用的高精度体模 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锥形束CT通用的高精度体模，它解决了现有技术中尚未有同时适用于Micro‑CT与牙科锥形束CT的图像质量检测体模的问题，具有检测效率高、节约成本的效果；其技术方案为：包括内部设有圆柱形空腔2的长方体壳体1，所述的圆柱形空腔2中设有七个检测模块，即空间分辨率检测模块、低对比度分辨率检测模块、立体像素值检测模块、层厚检测模块、腺体仿真模块、牙齿骨骼仿真模块和几何畸变及CT值刻度检测模块。
Description
技术领域
本发明涉及模型模具领域，尤其涉及一种锥形束CT通用的高精度体模。
背景技术
目前，锥形束CT广泛用于牙科的诊断，应用在科研小动物X射线成像领域的Micro-CT同样是一种锥形束CT。锥形束CT具有超高的空间分辨率，精细的层厚，以及较低的辐射剂量。是一种较为先进的X射线成像设备。由于使用范围并不广泛，只存在昂贵的具有单独针对性的检测体模，目前尚未有成型的综合性的同时适用于Micro-CT与牙科锥形束CT的图像质量检测体模。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种锥形束CT通用的高精度体模，其具有能够适用于牙科锥形束CT与Micro-CT的检测的效果。
本发明采用下述技术方案：
一种锥形束CT通用的高精度体模，包括内部设有圆柱形空腔的长方体壳体，所述的圆柱形空腔中设有七个检测模块，包括：
空间分辨率检测模块，包括高分辨率部分和低分辨率部分，其高分辨率部分为多个竖直排列的矩形铜皮；低分辨率部分为多组孔；
低对比度分辨率检测模块，其结构与空间分辨率检测模块相同；
立体像素值检测模块，包括顶部带有多个立方体凸台的圆柱形插座和与插接于立方体凸台上的槽块；
层厚检测模块，包括依次叠放的多层矩形铜皮；
腺体仿真模块，包括多个浅槽；
牙齿骨骼仿真模块，包括以圆形阵列方式分布的多个方形槽；
几何畸变及CT值刻度检测模块，其中，几何畸变检测模块为圆柱槽，CT值刻度检测模块包括以圆形阵列方式分布的多个圆柱槽。
进一步的，所述的长方形壳体3D打印的PLA材料制成，具有较高的强度与任性，以及较好的密封作用。
进一步的，所述的七个检测模块以有机玻璃圆柱为基材。
进一步的，所述的空间分辨率检测模块的高分辨率部分为在空间分辨率检测模块的上表面开设有矩形槽I；所述的方形槽I中竖直插入间隔均匀的厚度依次增加且表面附有PVC塑料膜的矩形铜皮。
进一步的，所述的空间分辨率检测模块的低分辨率部分为多组直径不同且依次增加的孔I；每组孔I呈三角形分布，所述的孔I中嵌入紫铜丝粒。
进一步的，所述的低对比度分辨率检测模块的高分辨率部分为在低对比度分辨率检测模块的上表面开设有矩形槽II；所述的方形槽II中竖直插入间隔均匀的厚度依次增加且表面附有铝合金薄片的矩形铜皮。
进一步的，所述的低对比度分辨率检测模块的低分辨率部分为多组直径不同且依次增加的孔II；每组孔II呈三角形分布，所述的孔II中嵌入尼龙丝粒。
进一步的，所述的槽块上设有与立方体凸台形状相同的凹槽，所述的立方体凸台与凹槽之间的三个面紧密贴合，其余面存在相等的缝隙。
进一步的，所述的层厚检测模块为在其上表面开设正方形槽，所述的正方形槽中铺设多层厚度依次增加且表面附有橡皮膜的矩形铜皮。
进一步的，所述的腺体仿真模块的上表面设有多个长度和深度相同、宽度不同且依次增加的浅槽；所述的浅槽中嵌入相同尺寸的橡胶薄膜。
进一步的，所述的牙齿骨骼仿真模块中的方形槽内嵌入以光敏树脂或环氧树脂材料做成的方块，通过插入不同类型的方块模拟高低密度的牙齿骨骼成像。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在壳体中设置七个检测模块，能够检测锥形束CT的空间分辨率、低对比度分辨率、立体像素值、层厚，并且能够模拟口腔内常见的腺体成像、模拟牙齿骨骼成像，测试设备的几何畸变和标刻成像CT值；同时适用于牙科锥形束CT和Micro-CT；具有检测效率高、节约成本的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的空间分辨率检测模块俯视图；
图3为本发明的低对比度分辨率检测模块俯视图；
图4为本发明的立体像素值检测模块的俯视图；
图5为本发明的立体像素值检测模块的侧视图；
图6为本发明的层厚检测模块的俯视图；
图7为本发明的腺体仿真模块的俯视图；
图8为本发明的牙齿骨骼仿真模块的俯视图；
图9为本发明的几何畸变和CT值刻度模块的俯视图；
其中，1-长方体外壳，2-圆柱形空腔，3-空间分辨率检测模块的高分辨率部分，4-空间分辨率检测模块的低分辨率部分，5-低对比度分辨率检测模块的高分辨率部分，6-低对比度分辨率检测模块的低分辨率部分，7-立体像素值检测模块，8-层厚检测模块，9-腺体仿真模块，10-光敏树脂牙齿仿真模块，11-环氧树脂牙齿仿真模块，12-CT值刻度检测模块，13-几何畸变模块检测。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在尚未有综合性的同时适用于Micro-CT与牙科锥形束CT的图像质量检测体模的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种锥形束CT通用的高精度体模。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图9所示，提供了一种锥形束CT通用的高精度体模，包括内部设有圆柱形空腔2的长方体壳体1，所述的圆柱形空腔2中设有七个检测模块，即空间分辨率检测模块、低对比度分辨率检测模块、立体像素值检测模块、层厚检测模块、腺体仿真模块、牙齿骨骼仿真模块和几何畸变及CT值刻度检测模块。
所述的长方形壳体1由3D打印的PLA材料制成，具有较高的强度与任性，以及较好的密封作用。
上述七个检测模块均以高度为20mm的有机玻璃圆柱为基材，即每个模块的横截面均为圆形。
如图2所示，所述的空间分辨率检测模块包括高分辨率部分和低分辨率部分，其中，空间分辨率检测模块的高分辨率部分3为在空间分辨率检测模块的上表面使用CNC电脑雕刻机开设出矩形槽I；在矩形槽I中竖直插入厚度分别为0.001mm、0.005mm、0.010mm、0.015mm、0.020mm、0.030mm、0.040mm、0.050mm、0.060mm、0.070mm、0.080mm、0.090mm、0.100mm、0.200mm的形状相同的矩形铜皮，每个矩形铜皮两面都附有PVC塑料膜，能够检测锥形束CT的空间分辨率。
所述的矩形铜皮为黄铜皮。
空间分辨率检测模块的低分辨率部分4为使用CNC电脑雕刻机开出的四组孔I，四组孔I的直径分别为0.35mm、0.5mm、0.7mm和1.0mm；每组孔I包括三个孔，所述的孔I中嵌入紫铜丝粒；三个孔呈三角形分布，同一组内每个孔到另一个孔的距离都相同，即紫铜丝粒之间的最小距离等于这一组紫铜丝粒的直径；能够检测锥形束CT的空间分辨率。
如图3所示，所述的低对比度分辨率检测模块包括高分辨率部分和低分辨率部分，其中，低对比度分辨率检测模块的高分辨率部分5为在低对比度分辨率检测模块的上表面使用CNC电脑雕刻机开设出矩形槽II，在矩形槽II中竖直插入厚度分别为0.001mm、0.005mm、0.010mm、0.015mm、0.020mm、0.030mm、0.040mm、0.050mm、0.060mm、0.070mm、0.080mm、0.090mm、0.100mm、0.200mm的形状相同的矩形铜皮，每个矩形铜皮两面都附有CNC(铝合金)薄片(薄片与矩形铜皮的CT值小于1％)，能够检测锥形束CT的低对比度分辨率。
低对比度分辨率检测模块的低分辨率部分6为使用CNC电脑雕刻机开出的四组孔II，四组孔II的直径分别为0.35mm、0.5mm、0.7mm和1.0mm；每组孔II包括三个孔，所述的孔I中嵌入尼龙丝粒；三个孔呈三角形分布，同一组内每个孔到另一个孔的距离都相同，即尼龙丝粒之间的最小距离等于这一组尼龙丝粒的直径；能够检测锥形束CT的低对比度分辨率。
如图4和图5所示，所述的立体像素值检测模块7包括顶部带有多个立方体凸台的圆柱形插座和与插接于立方体凸台上的槽块；所述的圆柱形插座的上表面由3D打印ABS材料的6个不同尺寸的立方体凸台，所述的槽块中设有与立方体凸台形状相同的凹槽，所述的圆柱形插座和槽块插接而成。
所述的立方体凸台与凹槽之间的三个面紧密贴合，其余面存在相等的缝隙；6个立方体凸台与槽体之间的缝隙宽度依次为0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2.5mm，能够检测CBCT的立体像素值，同样可以检测锥形束CT的比较厚的层厚。
如图6所示，所述的层厚检测模块8的上表面使用CNC电脑雕刻机开设边长为20mm的正方形槽，所述的正方形槽中铺设厚度分别为0.001mm、0.005mm、0.010mm、0.030mm、0.050mm、0.070mm、0.100mm、0.300mm、0.500mm、0.700mm且表面附有橡皮膜的矩形铜皮，橡皮膜的厚度为0.1mm；能够检测锥形束CT的层厚，如果看到的仅仅是矩形铜皮，则说明层厚小于等于该层矩形铜皮的厚度。
如图7所示，所述的腺体仿真模块9的上表面设有多个长度和深度相同、宽度不同且依次增加的浅槽；所述的浅槽的长度为20mm，深度为0.5mm，宽度分别为0.05mm、0.07mm、0.09mm、0.11mm、0.13mm、0.15mm，深度为0.5mm；所述的浅槽中嵌入相同尺寸的橡胶薄膜，能够模拟口腔内常见的腺体成像，以及小动物的常见腺体。
如图8所示，所述的牙齿骨骼仿真模块的上表面使用CNC电脑雕刻机以圆形阵列方式雕刻出12个均匀分布的方形槽，所述的方形槽以6个为一组，两组方形槽的边长以最高点或最低点为起点均沿顺时针方向依次减小；方形槽的边长分别为10mm、8mm、6mm、4mm、2mm、1mm；以光敏树脂或环氧树脂材料做成不同尺寸的方块，两组方形槽中分别插入一种材料制成的方块形成光敏树脂牙齿仿真模块10和环氧树脂牙齿仿真模块11，通过插入不同类型的方块模拟高低密度的牙齿骨骼成像。
如图9所示，所述的几何畸变及CT值刻度检测模块包括几何畸变检测模块13和CT值刻度检测模块12，几何畸变检测模块13为设于中心位置的圆柱槽，CT值刻度检测模块12为以圆形阵列方式均匀分布的6个圆柱槽；圆柱槽均通过CNC电脑雕刻机在有机玻璃圆柱基材上雕刻而成。
所述的几何畸变检测模块13的圆柱槽的尺寸为5mm*5mm*5mm，其中嵌入电木制成的相同尺寸的圆柱，能够测试设备的几何畸变。
所述的CT值刻度检测模块12的6个圆柱槽中分别嵌入尺寸为8mm*8mm*8mm的空气、工业毛毡、疏松聚氨酯、光敏树脂、电木、环氧树脂制成的圆柱；每种材质的CT值成等差分布，能够标刻成像CT值。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，包括内部设有圆柱形空腔的长方体壳体，所述的圆柱形空腔中设有七个检测模块，包括：
空间分辨率检测模块，包括高分辨率部分和低分辨率部分，其高分辨率部分为多个竖直排列的矩形铜皮；低分辨率部分为多组孔；
低对比度分辨率检测模块，其结构与空间分辨率检测模块相同；
立体像素值检测模块，包括顶部带有多个立方体凸台的圆柱形插座和与插接于立方体凸台上的槽块；
层厚检测模块，包括依次叠放的多层矩形铜皮；
腺体仿真模块，包括多个浅槽；
牙齿骨骼仿真模块，包括以圆形阵列方式分布的多个方形槽；
几何畸变及CT值刻度检测模块，其中，几何畸变检测模块为圆柱槽，CT值刻度检测模块包括以圆形阵列方式分布的多个圆柱槽。
2.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的七个检测模块以有机玻璃圆柱为基材。
3.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的空间分辨率检测模块的高分辨率部分为在空间分辨率检测模块的上表面开设有矩形槽I；所述的方形槽I中竖直插入间隔均匀的厚度依次增加且表面附有PVC塑料膜的矩形铜皮。
4.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的空间分辨率检测模块的低分辨率部分为多组直径不同且依次增加的孔I；每组孔I呈三角形分布，所述的孔I中嵌入紫铜丝粒。
5.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的低对比度分辨率检测模块的高分辨率部分为在低对比度分辨率检测模块的上表面开设有矩形槽II；所述的方形槽II中竖直插入间隔均匀的厚度依次增加且表面附有铝合金薄片的矩形铜皮。
6.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的低对比度分辨率检测模块的低分辨率部分为多组直径不同且依次增加的孔II；每组孔II呈三角形分布，所述的孔II中嵌入尼龙丝粒。
7.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的槽块上设有与立方体凸台形状相同的凹槽，所述的立方体凸台与凹槽之间的三个面紧密贴合，其余面存在相等的缝隙。
8.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的层厚检测模块为在其上表面开设正方形槽，所述的正方形槽中铺设多层厚度依次增加且表面附有橡皮膜的矩形铜皮。
9.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的腺体仿真模块的上表面设有多个长度和深度相同、宽度不同且依次增加的浅槽；所述的浅槽中嵌入相同尺寸的橡胶薄膜。
10.根据权利要求1所述的一种锥形束CT通用的高精度体模，其特征在于，所述的牙齿骨骼仿真模块中的方形槽内嵌入以光敏树脂或环氧树脂材料做成的方块，通过插入不同类型的方块模拟高低密度的牙齿骨骼成像。
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