CN107361782A - 一种用于检测cbct各项参数及图像质量的体模及方法 - Google Patents

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石丽婷
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Abstract

本发明公开了一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模及方法，它解决了现有技术中常规体模难以加工并且测得有效参数的问题，具有操作方便、测量准确性高的有益效果，其方案如下：一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，包括壳体，壳体内嵌入若干个用于仿牙齿的牙齿仿真模块，壳体内设有由多个金属丝粒构成的空间分辨率模块、由多个尼龙丝粒构成的低对比度分辨率模块，在壳体内还有立体像素值模块，立体像素值模块包括若干个插槽，插槽内可嵌入插件，金属丝粒为铜丝粒。

Description

一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模及方法
技术领域
本发明涉及模型模具领域，特别是涉及一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模及方法。
背景技术
CBCT(Cone beam CT)为锥形束CT，常用于牙科诊断。该种CT具有剂量小，层厚低，分辨率高的显著特点。随着日渐普及，图像质量变得尤为重要。由于空间分辨率高，层厚小，常规体模难以加工并且测得有效参数。
因此，需要一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，该体模可准确模拟人体牙齿的结构，可检测CBCT的空间分辨率、低对比度分辨率和层厚数据。
一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模的具体方案如下：
一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，包括：
壳体，壳体内嵌入若干个用于仿牙齿的牙齿仿真模块，壳体内设有由多个金属丝粒构成的空间分辨率模块、由多个尼龙丝粒构成的低对比度分辨率模块，在壳体内还有立体像素值模块，立体像素值模块包括若干个插槽，插槽内可嵌入插件，金属丝粒为铜丝粒，从壳体内部前到后依次设置插槽、牙齿仿真模块、低对比度分辨率模块和空间分辨率模块。
该体模中壳体为长方体壳体，用于保护支持内部的各模块，插件为方形，通过各个模块的设置，可有利于CBCT各项参数的测量，测量准确性高。
所述牙齿仿真模块通过3D打印制成，材料为树脂，可以是环氧树脂。
若干个所述的牙齿仿真模块成圆形阵列分布，牙齿仿真模块的数量可以是留个。
若干个所述的牙齿仿真模块大小不同设置，仿真不同年龄层次、不同身体状况的牙齿。
所述壳体内设有五组第一孔，每一组设有两个第一孔，所述金属丝粒设于第一孔内，五组孔距分别为0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm，且五组孔距呈三排两列的方式进行布置，通过孔距来检测空间分辨率，如果能识别两个金属丝粒之间存在距离，则说明分辨率达到该孔距的距离长度。
所述壳体内设有五组第二孔，每一组设有两个第二孔，所述尼龙丝粒设于第二孔内，五组孔距分别为0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm，且五组孔距呈三排两列的方式进行布置，通过孔距来检测低对比度分辨率，如果能识别两个尼龙丝粒之间存在距离，则说明分辨率达到该孔距的距离长度。
所述壳体通过3D打印制成，材料为ABS塑料。
所述插槽为有机玻璃插槽，且插槽的数量为9个，插槽为方形，插槽可通过精密雕刻机进行设置。
所述立体像素值模块中两个插件相互插接，每一个立方体形状的插件与相应方形的插槽插接后三个面存在相等的缝隙，缝隙中充满空气(由于空气的CT值与模块插件材质的CT值相差较大，所以使用CBCT扫描后可以在图像中看出比较明显的灰度差异，以此来检测立体像素值与层厚)，九组插件的缝隙的宽度分别为0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm。
为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种检测CBCT各项参数及图像质量的方法，采用一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，包括以下步骤：
1)将CBCT设于体模的一侧，通过金属丝粒测量CBCT的空间分辨率；
2)通过尼龙丝粒测量CBCT的低对比度分辨率；
3)通过插件间的缝隙检测CBCT的立体像素值，同样可以检测CBCT的层厚。
具体测量步骤：
1、将该体模的各个模块，插入长方体的壳体中，放置在CBCT中进行纵向多次扫描，得到扫描图像结果进行分析；
2、对于低对比度分辨率模块，使用医学图像显示器对原图像进行查看，选择可以分辨出的最小的第二孔孔距，因此可以得到有益的结果为：该设备的低对比度分辨率小于等于该识别出的最小第二孔孔距，大于未识别出的最大第二孔孔距；
3、对于空间分辨率模块，使用医学图像显示器对原图像进行查看，选择可以分辨出的最小的第一孔孔距，因此可以得到有益的结果为：该设备的空间分辨率小于等于该识别出的最小第一孔孔距，大于未识别出的最大第一孔孔距；
4、对于牙齿仿真模块，对于扫描图像进行研究分析，可以仿真不同年龄层次、不同身体状况的牙齿的成像；
5、对于立体像素值模块，由CBCT进行锥形束扫描，扫描结果为二维图像，初始重建为三维图像，因此检测CBCT的立体像素值有重要意义，在三维图像中进行观察，可以识别的插件中的最小缝隙，即为该CBCT的立体像素值。与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明通过各个模块的设置，可有利于CBCT各项参数的测量，测量准确性高。
2)本发明的方法操作方便，测量数据准确性高。
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为所述空间分辨率模块的俯视图。
图2为所述低对比度分辨率模块的俯视图。
图3为所述牙齿仿真模块的俯视图。
图4为所述立体像素值模块的俯视透视图。
图5为所述立体像素值模块的侧视透视图。
图6为体模的侧视图。
图7为体模的立体图。
其中，1.金属丝粒，2.尼龙丝粒，3.牙齿仿真模块，4.插槽，5.缝隙，6.插件。
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，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模及方法。
本申请的一种典型的实施方式中，一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，包括：
长方体壳体，所述长方体壳体内插入所有的检测模块；
长方体壳体内包括空间分辨率模块，低对比度分辨率模块，牙齿仿真模块，立体像素值模块，层厚模块。
长方体壳体由3D打印ABS材料制作，用于保护支持内部模块。
空间分辨率模块由有机玻璃制成，如图1所示，利用雕刻机进行打孔，每组两个孔径与孔距相同的孔，做五组孔距分别为0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm的孔，在其内嵌入金属丝粒1如铜丝粒，用于测量CBCT的空间分辨率。
低对比度分辨率模块由有机玻璃制成，如图2所示，利用雕刻机进行打孔，每组两个孔径与孔距相同的孔，做五组孔距分别为0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm的孔，在其内嵌入尼龙丝粒2，用于测量CBCT的低对比度分辨率。
牙齿仿真模块3是由3D打印的树脂制成，如图3所示，在其内嵌入六个成圆形阵列分布的不同种类的环氧树脂圆柱，用于仿真不同年龄层次、不同身体状况的牙齿。
立体像素值模块是由有机玻璃插槽4与ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)插件6拼接而成，如图4所示，立体像素值模块的有机玻璃插槽4是由精密雕刻机做出的带有九个尺寸相同方形槽的槽块。
立体像素值模块的ABS插件，如图4和图5所示，是由3D打印的带有九个不同尺寸的突出立方体的ABS插件块，与有机玻璃插槽4，插接而成。
立体像素值模块两个插件一个立方体间三个面存在相等的缝隙，这个缝隙存在于两个插件之间，一个插件突出的方块与相应的另一插件的方形凹槽进行插接，中间产生了一个缝隙5，九个有宽度分别为0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm的缝隙。其产生的效果为，检测CBCT的立体像素值，同样可以检测CBCT的层厚。
为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种检测CBCT各项参数及图像质量的方法，采用一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，包括以下步骤：
1)将CBCT设于体模的一侧，通过金属丝粒测量CBCT的空间分辨率；
2)通过尼龙丝粒测量CBCT的低对比度分辨率；
3)通过插件间的缝隙检测CBCT的立体像素值。
具体测量步骤：
1、将该体模的各个模块，插入长方体的壳体中，放置在CBCT中进行纵向多次扫描，得到扫描图像结果进行分析；
2、以分辨出的最小的第二孔孔距，因此可以得到有益的结果为：该设备的低对比度分辨率小于等于该识别出的最小第二孔孔距，大于未识别出的最大第二孔孔距；
3、对于空间分辨率模块，使用医学图像显示器对原图像进行查看，选择可以分辨出的最小的第一孔孔距，因此可以得到有益的结果为：该设备的空间分辨率小于等于该识别出的最小第一孔孔距，大于未识别出的最大第一孔孔距；
4、对于牙齿仿真模块，对于扫描图像进行研究分析，可以仿真不同年龄层次、不同身体状况的牙齿的成像；
5、对于立体像素值模块，由CBCT进行锥形束扫描，扫描结果为二维图像，初始重建为三维图像，因此检测CBCT的立体像素值有重要意义，在三维图像中进行观察，可以识别的插件中的最小缝隙，即为该CBCT的立体像素值。
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)

1.一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，包括：
壳体，壳体内嵌入若干个用于仿牙齿的牙齿仿真模块，壳体内设有由多个金属丝粒构成的空间分辨率模块、由多个尼龙丝粒构成的低对比度分辨率模块，在壳体内还有立体像素值模块，立体像素值模块包括若干个插槽，插槽内可嵌入插件。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，所述牙齿仿真模块通过3D打印制成，材料为树脂。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，若干个所述的牙齿仿真模块成圆形阵列分布。
4.根据权利要求3所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，若干个所述的牙齿仿真模块大小不同设置。
5.根据权利要求1所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，所述壳体内设有五组第一孔，每一组设有两个第一孔，所述金属丝粒设于第一孔内，五组孔距分别为0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，所述壳体内设有五组第二孔，每一组设有两个第二孔，所述尼龙丝粒设于第二孔内，五组孔距分别为0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，所述壳体通过3D打印制成，材料为ABS。
8.根据权利要求1所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，所述插槽为有机玻璃插槽，且插槽的数量为9个。
9.根据权利要求1所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，其特征在于，所述立体像素值模块中两个插件相互插接，每一个立方体形状的插件与相应方形的插槽插接后三个面存在相等的缝隙，缝隙中充满空气，九组插件的缝隙的宽度分别为0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm。
10.一种检测CBCT各项参数及图像质量的方法，其特征在于，采用根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于检测CBCT各项参数及图像质量的体模，包括以下步骤：
1)将CBCT设于体模的一侧，通过金属丝粒测量CBCT的空间分辨率；
2)通过尼龙丝粒测量CBCT的低对比度分辨率；
3)通过插件间的缝隙检测CBCT的立体像素值，同样可以检测CBCT的层厚。
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