《一种新型CT性能检测用模体.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种新型CT性能检测用模体.pdf（14页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510065159.6 (22)申请日 2015.02.06 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104720839 A (43)申请公布日 2015.06.24 (73)专利权人 中国计量科学研究院 地址 100013 北京市朝阳区北三环东路18 号 (72)发明人 张璞 万国庆 刘文丽 (74)专利代理机构 北京中原华和知识产权代理 有限责任公司 11019 代理人 寿宁 张华辉 (51)Int.Cl. A61B 6/03(2006.01) (56)对比文件。
2、 US 6362471 B1,2002.03.26, CN 103405242 A,2013.11.27, CN 103340643 A,2013.10.09, CN 201859218 U,2011.06.08, CN 103983874 A,2014.08.13, DE 102012023507 A1,2014.06.05, EP 1468709 A1,2004.10.20, 审查员 王静 (54)发明名称 一种新型CT性能检测用模体 (57)摘要 本发明是有关于一种新型CT性能检测用模 体， 是以甲基苯乙烯类化合物材料作为 “固体水” 应用于CT性能检测模体中， 不但可以获得更接近 水的。
3、CT值， 而且具有更好的稳定性， 可以使不同 批次的模体具有良好的一致性。 权利要求书1页 说明书5页 附图7页 CN 104720839 B 2017.06.27 CN 104720839 B 1.一种新型CT性能检测用模体， 其特征在于： 其模体材料为甲基苯乙烯类化合物材料。 2.根据权利要求1所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其中所述甲基苯乙烯类 化合物材料的密度在1.025*103kg/m3到1.030*103kg/m3之间， 电子密度为3.359*1029/m3， CT 值小于20HU。 3.根据权利要求1所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其用于测量均匀性和噪 声。 。
4、4.根据权利要求1所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其中在所述甲基苯乙烯 类化合物材料内嵌有八个密度不同材料的小圆柱体， 用于测量CT值。 5.根据权利要求1所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其中在所述甲基苯乙烯 类化合物材料内沿X方向和Y方向分别内嵌有两组呈一定角度的金属斜线， 用于测量层厚。 6.根据权利要求1所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其中在所述甲基苯乙烯 类化合物材料上呈放射状分布有21组高密度线对结构， 用于测量空间分辨力。 7.根据权利要求6所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其中各线对所对应的空 间分辨力由低到高分别为5mm-0.24mm。 8。
5、.根据权利要求1所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其中在所述甲基苯乙烯 类化合物材料上呈放射状分布有内外两组低密度孔径结构， 用于测量密度分辨力。 9.根据权利要求8所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其中内层孔阵的对比度 为0.3、 0.5和1.0,直径为3mm、 5mm、 7mm和9mm； 外层孔阵的对比度为0.3、 0.5和 1.0， 直径为2mm、 3mm、 4mm、 5mm、 6mm、 7mm、 8mm、 9mm和15mm。 10.根据权利要求1所述的新型CT性能检测用模体， 其特征在于其包括： 层厚和CT值检 测模块、 空间分辨力检测模块、 密度分辨力检测模块及场均匀。
6、性和噪声检测模块； 其中， 所 述层厚和CT值检测模块、 所述空间分辨力检测模块及所述密度分辨力检测模块均以所述甲 基苯乙烯类化合物材料作为本底， 所述场均匀性和噪声检测模块是由所述甲基苯乙烯类化 合物材料构成。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 104720839 B 2 一种新型CT性能检测用模体 技术领域 0001 本发明涉及放射医学计量检测领域,特别是涉及一种用来校准医用CT图像性能指 标的新型CT性能检测用模体。 背景技术 0002 CT(Computed Tomography)是一种计算机断层扫描技术， 于1972年由亨斯费尔德 (Hounsfield)博士发明X射线计算机。
7、断层扫描成像的方法进入临床使用， 它将传统的X光成 像技术提高到了一个新的水平， 与仅仅显示骨胳和器官的轮廓不同， CT扫描可以构建完整 的人体内部三维计算机模型。 当今X射线计算机断层扫描成像(CT)已成为医疗诊断最重要 辅助手段之一， 为了保证CT设备提供高质量的图像以满足临床诊断的需要， 必须定期对CT 设备进行检测。 评价一台CT设备图像质量的性能指标主要有： 空间分辨力、 噪声、 密度分辨 力、 层厚、 CT值线性和均匀性等， 这些性能指标的测量都需要利用CT性能检测模体来进行计 量检测。 0003 通常在CT性能检测模体中包含水或水的等效材料， 这类水的等效材料常温下呈固 态， 被。
8、称为 “固体水” ， 原则上 “固体水” 应该与水完全等效， 包括CT值(为0)、 密度(1*103kg/ m3)、 电子密度(3.343*1029/m3)和等效原子序数均应与水接近。 由于水常温下为液态， 使用 不方便， 因此目前在CT性能检测模体中普遍使用 “固体水” 代替水进行各项性能指标的检 测。 常用的 “固体水” 材料多为聚苯乙烯基材料和环氧基材料， 其密度一般在1.03*103kg/m3 到1.09*103kg/m3之间， 电子密度为3.416*1029/m3， CT值小于等于20HU。 0004 请参阅图1所示， 是对现在比较常用的CT性能检测模体CATPHAN 500中的CT。
9、P486模 块在CT设备中进行扫描得到的图像。 其中， 分别测定并显示了试验器件(CTP486模块)上中 心及依次排列的四个感兴趣区域的平均CT值， 这四个感兴趣区域例如为对应时钟的3点、 6 点、 9点和12点的位置， 并且这四个感兴趣区域的外部边缘与试脸器件(CTP486模块)的内壁 的距离是规定的数值， 推荐的距离为1cm。 从图1中我们看到： 在图中对应于12点、 3点和6点 位置的区域的CT值分别为88.50、 89.02和89.97， 其与水的CT值偏差较大。 0005 请再参阅图2A至图2C所示， 是对同一个CATPHAN 500中的CTP486模块在同一台CT 设备中以相同的扫。
10、描条件进行三次扫描得到的图像。 同样分别测定并显示了试验器件 (CTP486模块)上中心及对应时钟的3点、 6点、 9点和12点的位置的四个感兴趣区域， 并且这 四个感兴趣区域的外部边缘与试验器件(CTP486模块)的内壁的距离为1cm。 其中， 图2A和图 2B是在同一天， 相差一小时的时间， 对同一试验器件(CTP486模块)在同一台CT设备(飞利浦 256层螺旋CT)中， 以相同的扫描条件(100kV,400mAs)进行扫描得到的图像， 图2C是在一个 月后， 对同一试验器件(CTP486模块)在同一台CT设备(飞利浦256层螺旋CT)中， 以相同的扫 描条件(100kV,400mAs)。
11、进行扫描得到的图像(位置也不变)。 0006 我们将图2A至图2C中得到的平均CT值(Mean)和标准偏差(StdDev)的数据整理成 表一和表二。 0007 表一 说 明 书 1/5 页 3 CN 104720839 B 3 0008 0009 表二 0010 0011 结合表一和表二我们看到： 图2A与图2B中CATPHAN 500中 “固体水” 的CT值比较接 近， 而图2C中CATPHAN 500中 “固体水” 的CT值与图2A和图2B中的数据偏差很大， 这说明所选 的 “固体水” 材料具有很大的不稳定性， 会严重影响CT设备的性能测试。 0012 请再参阅下面的表三， 在表三中记录了。
12、对六个catphan500模体中CTP486模块在同 一台飞利浦256层螺旋CT中以相同的扫描条件(120kV,400mAs)进行扫描得到的平均CT值 (Mean)。 我们将这六个试验器件(CTP486模块)分别标记为1#、 2#、 3#、 4#、 5#、 6#， 同样我们分 别测定并记录了每个试验器件(CTP486模块)上中心及对应时钟的3点、 6点、 9点和12点的位 置的四个感兴趣区域， 其中这四个感兴趣区域的外部边缘与试验器件(CTP486模块)的内壁 的距离为1cm。 0013 表三 0014 0015 从表三中我们看到： 不同CATPHAN 500中 “固体水” 的CT值偏差很大，。
13、 经过多年实验 我们发现即使是同一批次的CTP486模块的CT值也偏差很大， 这与所选 “固体水” 材料的一致 性和均匀性有很大关系， 究其原因， 是与所选 “固体水” 材料的稳定性有关。 发明内容 0016 有鉴于此， 本发明的目的在于， 提供一种新型CT性能检测用模体， 使其通过以甲基 苯乙烯类化合物材料作为 “固体水” 应用于CT性能检测模体中， 不但可以获得更接近水的CT 值， 而且具有更好的稳定性， 可以使不同批次的模体具有良好的一致性。 说 明 书 2/5 页 4 CN 104720839 B 4 0017 本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。 依据本发明提出 。
14、的一种新型CT性能检测用模体， 其模体材料为甲基苯乙烯类化合物材料。 0018 本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 0019 前述的新型CT性能检测用模体， 其中所述甲基苯乙烯类材料的密度在1.025* 103kg/m3到1.030*103kg/m3之间， 电子密度为3.359*1029/m3， CT值小于20HU。 0020 前述的新型CT性能检测用模体， 用于测量均匀性和噪声。 0021 前述的新型CT性能检测用模体， 其中在所述甲基苯乙烯类化合物材料内嵌有八个 密度不同材料的小圆柱体， 用于测量CT值。 0022 前述的新型CT性能检测用模体， 其中在所述甲基苯。
15、乙烯类化合物材料沿X方向和Y 方向分别内嵌有两组呈一定角度的金属斜线， 用于测量层厚。 0023 前述的新型CT性能检测用模体， 其中在所述甲基苯乙烯类化合物材料上呈放射状 分布有21组高密度线对结构， 用于测量空间分辨力。 0024 前述的新型CT性能检测用模体， 其中各线对所对应的空间分辨力由低到高分别为 5mm-0.24mm。 0025 前述的新型CT性能检测用模体， 其中在所述甲基苯乙烯类化合物材料上呈放射状 分布有内外两组低密度孔径结构， 用于测量密度分辨力。 0026 前述的新型CT性能检测用模体， 其中内层孔阵的对比度为0.3、 0.5、 1.0， 直 径为3mm、 5mm、 7。
16、mm、 9mm； 外层孔阵的对比度为0.3、 0.5、 1.0， 直径为2mm、 3mm、 4mm、 5mm、 6mm、 7mm、 8mm、 9mm和15mm。 0027 前述的新型CT性能检测用模体， 包括： 层厚和CT值检测模块、 空间分辨力检测模 块、 密度分辨力检测模块及场均匀性和噪声检测模块； 其中， 所述层厚和CT值检测模块、 所 述空间分辨力检测模块及所述密度分辨力检测模块均以所述甲基苯乙烯类化合物材料作 为本底， 所述场均匀性和噪声检测模块是由所述甲基苯乙烯类化合物材料构成。 0028 本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。 借由上述技术方案， 本发明 一种新型CT性能。
17、检测用模体至少具有下列优点及有益效果： 本发明通过以甲基苯乙烯类化 合物材料作为 “固体水” 应用于CT性能检测模体中， 不但可以获得更接近水的CT值， 而且具 有更好的稳定性， 可以使不同批次的模体具有良好的一致性。 0029 上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施， 并且为了让本发明的上述和其他目的、 特征和优点能够 更明显易懂， 以下特举较佳实施例， 并配合附图,详细说明如下。 附图说明 0030 图1是对现在比较常用的CT性能检测模体CATPHAN 500中的CTP486模块在CT设备 中进行扫描得到的图像。 0031 图。
18、2A至图2C是对同一个CATPHAN 500中的CTP486模块在同一台CT设备中以相同的 扫描条件进行三次扫描得到的图像。 0032 图3A至图3C是对在水本底内嵌有甲基苯乙烯类化合物材料的模体在同一台CT设 备中以相同的扫描条件进行三次扫描所得到的图像。 说 明 书 3/5 页 5 CN 104720839 B 5 具体实施方式 0033 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合 附图及较佳实施例， 对依据本发明提出的一种新型CT性能检测用模体其具体实施方式、 结 构、 特征及其功效， 详细说明如后。 0034 目前甲基苯乙烯类化合物材料(C9H10)广泛用于。
19、工业阻燃、 皮革制造、 医学一次性 材料等领域中。 我们所用的甲基苯乙烯类化合物材料的密度在1.025*103kg/m3到1.030* 103kg/m3之间， 电子密度为3.359*1029/m3， CT值小于20HU的甲基苯乙烯类化合物材料， 此 材料的密度与水十分接近， 电子密度与水的差别好于0.4， CT值符合国际水平在20HU以 内。 0035 请参阅图3A至图3C所示， 是对在水本底内嵌有甲基苯乙烯类化合物材料的模体在 同一台CT设备中以相同的扫描条件进行三次扫描所得到的图像。 其中， 在图中标记为a的材 料样品为甲基苯乙烯类化合物材料， 标记为b的材料样品为水本底， 是利用同一台飞。
20、利浦64 排128层CT设备， 在相同的扫描条件100kV， 400mAs下对同一模体进行的扫描， 从图3A至图3C 中我们可以看到在CT扫描得到的图像中， 甲基苯乙烯类化合物材料肉眼是看不到的， 这说 明它与水本底是基本一致的。 0036 我们将图3A至图3C中得到的平均CT值(Mean)和标准偏差(StdDev)的数据整理成 表四和表五。 0037 表四 0038 0039 表五 0040 0041 结合表四和表五中的数据进行定量分析， 我们也可以看到： 样品材料a(甲基苯乙 烯类化合物材料)三次扫描的平均CT值(Mean)分别为4.5、 5.8、 4.2， 样品材料b(水)三次扫 描的平。
21、均CT值(Mean)分别为0.9、 0.5、 -2.9， 样品材料a(甲基苯乙烯类化合物材料)三次扫 描的标准偏差(StdDev)分别为3.9、 3、 4.5， 样品材料b(水)三次扫描的标准偏差(StdDev)分 别为6.5、 5.5、 5.6， 可见甲基苯乙烯类化合物材料与水十分接近， 并且三次扫描得到的甲基 苯乙烯类化合物材料的偏差不大， 说明甲基苯乙烯类化合物材料具有更好的稳定性。 0042 因此将甲基苯乙烯类化合物材料作为 “固体水” 应用于CT性能检测模体中得到的 说 明 书 4/5 页 6 CN 104720839 B 6 CT性能检测模体相比于现有的 “固体水” 材料具有更好的。
22、稳定性， 可以使不同批次的模体具 有良好的一致性。 0043 根据CT性能检测的要求我们可以将甲基苯乙烯类化合物材料作为 “固体水” 分别 制成层厚和CT值检测模块、 空间分辨力检测模块、 密度分辨力检测模块和场均匀性和噪声 检测模块， 分别进行CT值线性、 层厚、 空间分辨力、 密度分辨力、 均匀性和噪声的检测。 0044 其中， 以甲基苯乙烯类化合物材料作为本底， 通过在甲基苯乙烯类化合物材料内 嵌八个密度不同材料的小圆柱体， 用于测量CT值， 同时在甲基苯乙烯类化合物材料沿X方向 和Y方向分别内嵌两组呈一定角度的金属斜线， 用于测量层厚， 制成层厚和CT直线性检测模 块。 以甲基苯乙烯类。
23、化合物材料作为本底， 通过在甲基苯乙烯类化合物材料上呈放射状分 布21组高密度线对结构， 制成空间分辨力检测模块， 用于测量空间分辨力， 其中各线对所对 应的空间分辨力由低到高可分别为5mm-0.24mm。 以甲基苯乙烯类化合物材料作为本底， 通 过在甲基苯乙烯类化合物材料上呈放射状分布内外两组低密度孔径结构， 制成密度分辨力 检测模块， 用于测量密度分辨力， 其中内层孔阵的对比度可为0.3、 0.5、 1.0， 直径可 为3mm、 5mm、 7mm、 9mm， 外层孔阵的对比度可为0.3、 0.5、 1.0， 直径可为2mm、 3mm、 4mm、 5mm、 6mm、 7mm、 8mm、 9m。
24、m和15mm。 以甲基苯乙烯类化合物材料构成场均匀性和噪声检测模块， 用于测量均匀性和噪声。 0045 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制， 虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人 员， 在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容， 依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。 说 明 书 5/5 页 7 CN 104720839 B 7 图1 说 明 书 附 图 1/7 页 8 CN 104720839 B 8 图2A 说 明 书 附 图 2/7 页 9 CN 104720839 B 9 图2B 说 明 书 附 图 3/7 页 10 CN 104720839 B 10 图2C 说 明 书 附 图 4/7 页 11 CN 104720839 B 11 图3A 说 明 书 附 图 5/7 页 12 CN 104720839 B 12 图3B 说 明 书 附 图 6/7 页 13 CN 104720839 B 13 图3C 说 明 书 附 图 7/7 页 14 CN 104720839 B 14 。