美國(guó)模體實(shí)驗(yàn)室Catphan 700模體詳細(xì)描述

　Catphan 700 CT性能模體適用于最先進(jìn)的CT掃描儀和研究，需要先進(jìn)的幻像來(lái)測(cè)量其全部潛力。

模體保留了其他Catphan?型號(hào)中提供的許多測(cè)試和功能，包括CTP515 低對(duì)比度模塊和集成外殼安裝系統(tǒng)。在此開發(fā)中已經(jīng)對(duì)其他測(cè)試對(duì)象進(jìn)行了改進(jìn)，其中包括在新的CTP714高分辨率模塊中添加高達(dá)30 lp / cm的測(cè)試圖案，將更小的丙烯酸球添加到CTP682感光度切片幾何模塊中包含的低對(duì)比度球體陣列中，以及額外的骨和肺樣本，以協(xié)助客戶使用其CT圖像進(jìn)行放射治療治療計(jì)劃。Cathan?700還包含新的CTP721波形插入件，用于測(cè)量跨掃描區(qū)域的切片幾何和分辨率。

此外，為了解決由于掃描儀x和y軸的測(cè)試圖案取向而導(dǎo)致的可能變量，模體有一個(gè)新的旋轉(zhuǎn)安裝。這使得安裝的模體能夠以45°的間隔旋轉(zhuǎn)360°，并且對(duì)準(zhǔn)定位器可以研究可能的角位置相關(guān)結(jié)果。


Catphan 700 CT性能模體測(cè)試總結(jié)

CTP682
-? 感光度（線性）
-? 掃描切片幾何
-? 切片靈敏度分布
-? 線和珠坡
徑的切片寬度-? 像素（矩陣）尺寸
-? 圓形對(duì)稱
-? 模體位置驗(yàn)證
-? 患者對(duì)齊系統(tǒng)檢查
-? 掃描增量
-? MTF使用電線或珠點(diǎn)源
-? 使用體積平均球體的對(duì)比度目標(biāo)

CTP714
-? 高分辨率測(cè)量 - 每厘米最多30線對(duì)

CTP515
-? 低對(duì)比度靈敏度
-? 比較次級(jí)和超片低對(duì)比度靈敏度

CTP721，CTP723
-? 空間均勻性
-? 噪聲（精度）

CTP712
-? 空間均勻性
-? 噪聲（精度）


Catphan 700 CT性能模體模塊

Catphan 700由6個(gè)模塊組成，封裝在20cm的外殼中。

CTP682切片幾何和靈敏度模塊： CTP682模塊包含三組相對(duì)的切片幾何斜坡。相對(duì)的23度坡度用于測(cè)量掃描切片幾何，驗(yàn)證模體位置，并檢查患者對(duì)齊系統(tǒng)和掃描儀臺(tái)的增量。淺的23度角允許比通常使用的45度斜坡更精確地測(cè)量切片厚度。z軸高度為38mm的粗斜面使用0.28mm的珠子設(shè)置為1mm z軸增量，精細(xì)斜坡使用0.18mm的珠子設(shè)置在.25mm z軸增量。其中一個(gè)斜坡組使用0.15mm細(xì)線，可精確測(cè)量薄的1和2mm切片，而不會(huì)產(chǎn)生條紋偽影?？梢酝ㄟ^斜坡長(zhǎng)度的比例來(lái)確定門架角度（高達(dá)10度），從而避免錯(cuò)誤的測(cè)量。

該模塊包括10個(gè)感光目標(biāo)（丙烯酸，骨50％，LDPE，Bone-20％，Teflon，聚苯乙烯，Delrin TM，肺泡沫＃7112，PMP和空氣以及用于水的小管）以測(cè)量CT數(shù)線性。目標(biāo)數(shù)量的增加使得該模塊適用于放射治療CT感光度。

該模塊還包含八個(gè)丙烯酸球體，以評(píng)估掃描儀對(duì)二次球形體積的成像。球體直徑為1，1.5，2，3，4，6，8和10mm。



可以通過計(jì)數(shù)直徑相對(duì)的感光測(cè)定目標(biāo)的中心之間的像素來(lái)確定像素大小。

該模塊的設(shè)計(jì)特別適用于通過軟件進(jìn)行自動(dòng)分析，例如來(lái)自Image Owl，Inc.的Catphan?QA

CTP714高分辨率模塊：CTP714 的獨(dú)特設(shè)計(jì)通過減少高對(duì)比度材料的數(shù)量來(lái)最大限度地減少視覺瑕疵。2mm厚的鋁對(duì)比圖被放置在徑向八邊形圖案上，其分辨率部分的范圍為每厘米1至30線對(duì)。這種分辨率儀表模式大大降低了來(lái)自其他測(cè)試對(duì)象的條紋偽影的可能性。八角形設(shè)計(jì)和45°轉(zhuǎn)角安裝的組合使得所有的測(cè)量段都可以與x或y軸對(duì)齊，也可以以45°或90°的角度進(jìn)行測(cè)量。

CTP515低對(duì)比度模塊：CTP515由一系列各種直徑和三個(gè)對(duì)比度的圓柱形桿組成，用于測(cè)量低對(duì)比度的性能。40mm長(zhǎng)的桿在所有z軸位置都提供一致的對(duì)比度值，從而避免在掃描部分時(shí)出現(xiàn)任何體積平均誤差。獨(dú)特的次級(jí)測(cè)試對(duì)象能夠評(píng)估不同掃描協(xié)議（音高，切片寬度和重建算法）在解析子對(duì)象低對(duì)比度對(duì)象中的有效性。

為了選擇螺旋和多層圖像協(xié)議，本模塊中已經(jīng)包含了獨(dú)特的次低對(duì)比度目標(biāo)（截頭圓柱體）。比較通過掃描子目標(biāo)與不同成像設(shè)置（切片寬度，間距和重建算法）獲得的圖像提供有價(jià)值的信息，以幫助選擇用于識(shí)別小型對(duì)比度對(duì)象（如腫瘤）的最佳協(xié)議。

所有樣品和背景材料都具有相當(dāng)?shù)挠行г有驍?shù); 只有密度變化才能產(chǎn)生有效衰減系數(shù)的變化。



子標(biāo)靶具有標(biāo)稱的1.0％對(duì)比度和z軸長(zhǎng)度為3,5和7mm。對(duì)于這些長(zhǎng)度中的每一個(gè)，具有直徑為3,5,7和9mm的目標(biāo)。

CTP721波形插入：波形斜坡設(shè)計(jì)用于在平面分辨率和z軸（切片厚度）分辨率的影響下，查看模體中的切片幾何。這是通過提供以給定的斜角角度穿過z軸的周期性圖案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過分析通過兩個(gè)坡道的輪廓，可以看出關(guān)于3D體素分辨率的信息。

測(cè)試對(duì)象的完美CT圖像（沒有分辨率的損失）將產(chǎn)生一條線與一對(duì)傾斜坡道的交點(diǎn)的一致的幾何圖案。由于掃描儀在所有維度（切片厚度和平面內(nèi)分辨率）中有限分辨率，波形偏離其理想形狀，因此可以測(cè)量和分析噪聲影響和其他不均勻的來(lái)源，以確定和評(píng)估成像性能的斷層成像裝置。空間性能包括設(shè)備準(zhǔn)確地對(duì)對(duì)象進(jìn)行成像的能力，包括平面內(nèi)分辨率特征，切片厚度，切片平面的角度方向以及跨掃描場(chǎng)的響應(yīng)均勻性。例如，如果整個(gè)切片中的切片厚度有變化，或者從切片的一側(cè)到另一側(cè)，

要詳細(xì)了解Wave模塊背后的成像物理，請(qǐng)參閱Dr. David Goodenough等人。，2016

該模塊已被設(shè)計(jì)為是特別適合于自動(dòng)分析軟件如Catphan?QA 從圖片貓頭鷹，公司。

CTP723珠塊：模體中還提供六個(gè)點(diǎn)源，以提供平面內(nèi)PSF以及最終MTF的同步信息。

CTP712均勻模塊：20cm直徑的圖像均勻性模塊由標(biāo)準(zhǔn)掃描方案的CT密度設(shè)計(jì)在2密度（20H）以內(nèi)的均勻材料鑄造。典型記錄的CT數(shù)范圍為5H至18H。該模塊用于空間均勻性，平均CT數(shù)和噪聲值的測(cè)量。

使用固體材料可以消除暴露于冷凍溫度下的泄漏或風(fēng)險(xiǎn)。CTP712固體圖像均勻模塊提供了一致的結(jié)果，比使用充水罐的模塊更方便使用，并消除了由于不同水源引起的變化。這種固體材料的高徑向和軸向均勻性使其成為水的理想替代品。它已經(jīng)在x，y和z平面上的各種變量中進(jìn)行了徹底的測(cè)試，并且在所有的應(yīng)用中已被證明是穩(wěn)定的。

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