美國模體實驗室Catphan 700模體詳細(xì)描述

　Catphan 700 CT性能模體適用于最先進的CT掃描儀和研究，需要先進的幻像來測量其全部潛力。

模體保留了其他Catphan?型號中提供的許多測試和功能，包括CTP515 低對比度模塊和集成外殼安裝系統(tǒng)。在此開發(fā)中已經(jīng)對其他測試對象進行了改進，其中包括在新的CTP714高分辨率模塊中添加高達30 lp / cm的測試圖案，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圖像進行放射治療治療計劃。Cathan?700還包含新的CTP721波形插入件，用于測量跨掃描區(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軸的測試圖案取向而導(dǎo)致的可能變量，模體有一個新的旋轉(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
-? 圓形對稱
-? 模體位置驗證
-? 患者對齊系統(tǒng)檢查
-? 掃描增量
-? MTF使用電線或珠點源
-? 使用體積平均球體的對比度目標(biāo)

CTP714
-? 高分辨率測量 - 每厘米最多30線對

CTP515
-? 低對比度靈敏度
-? 比較次級和超片低對比度靈敏度

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模塊包含三組相對的切片幾何斜坡。相對的23度坡度用于測量掃描切片幾何，驗證模體位置，并檢查患者對齊系統(tǒng)和掃描儀臺的增量。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。其中一個斜坡組使用0.15mm細(xì)線，可精確測量薄的1和2mm切片，而不會產(chǎn)生條紋偽影?？梢酝ㄟ^斜坡長度的比例來確定門架角度（高達10度），從而避免錯誤的測量。

該模塊包括10個感光目標(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。

該模塊還包含八個丙烯酸球體，以評估掃描儀對二次球形體積的成像。球體直徑為1，1.5，2，3，4，6，8和10mm。



可以通過計數(shù)直徑相對的感光測定目標(biāo)的中心之間的像素來確定像素大小。

該模塊的設(shè)計特別適用于通過軟件進行自動分析，例如來自Image Owl，Inc.的Catphan?QA

CTP714高分辨率模塊：CTP714 的獨特設(shè)計通過減少高對比度材料的數(shù)量來最大限度地減少視覺瑕疵。2mm厚的鋁對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。這種分辨率儀表模式大大降低了來自其他測試對象的條紋偽影的可能性。八角形設(shè)計和45°轉(zhuǎn)角安裝的組合使得所有的測量段都可以與x或y軸對齊，也可以以45°或90°的角度進行測量。

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

為了選擇螺旋和多層圖像協(xié)議，本模塊中已經(jīng)包含了獨特的次低對比度目標(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值的信息，以幫助選擇用于識別小型對比度對象（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％對比度和z軸長度為3,5和7mm。對于這些長度中的每一個，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軸的周期性圖案來實現(xiàn)的。通過分析通過兩個坡道的輪廓，可以看出關(guān)于3D體素分辨率的信息。

測試對象的完美CT圖像（沒有分辨率的損失）將產(chǎn)生一條線與一對傾斜坡道的交點的一致的幾何圖案。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，因此可以測量和分析噪聲影響和其他不均勻的來源，以確定和評估成像性能的斷層成像裝置?？臻g性能包括設(shè)備準(zhǔn)確地對對象進行成像的能力，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的響應(yīng)均勻性。例如，如果整個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，請參閱Dr. David Goodenough等人。，2016

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

CTP723珠塊：模體中還提供六個點源，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。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行了徹底的測試，并且在所有的應(yīng)用中已被證明是穩(wěn)定的。

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