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CT性能模體—CTP700

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1. 產(chǎn)品介紹與結(jié)構(gòu)

CT性能模體—CTP700，模體被設(shè)計(jì)用來解決優(yōu)良的CT體積掃描儀的圖像性能測量要求。

模體保留了在其他 CTP模體中提供的許多測試和功能 ，包括CTP515低對比度測試 模塊和集成外殼安裝系統(tǒng) 。 其他測試對象在開發(fā)中得到了改進(jìn)， 包括在新的CTP714 1 到30線對每厘米測試模塊中添加更高分辨率的測試模式 ，在CTP682感官度切片幾何模 塊中添加更小的丙烯酸球， 以及額外的骨和肺樣本， 以幫助客戶使用CT圖像進(jìn)行治療計(jì)劃。

除了大量的修改外， 該模體還包含了新的CTP721波插入物， 用于測量整個(gè)掃描區(qū) 域的切片幾何形狀和分辨率 。此外， 為了解決由于掃描儀 X軸和 Y軸的測試模式方向可 能導(dǎo)致的變量， 模體有一個(gè)新的旋轉(zhuǎn)安裝 。 這使得安裝的模體能夠旋轉(zhuǎn)360 ° ,  在 45 °  間隔處進(jìn)行對齊鎖定 ，以研究可能的角度位置相關(guān)的結(jié)果。

圖 A. 1    CTP700示意圖

2. CTP700的設(shè)計(jì)和建造

測試精度、耐久性和高效運(yùn)行是關(guān)鍵設(shè)計(jì)。CTP700繼續(xù)利用與原始CTP模體開發(fā)的 模塊化概念 。 三個(gè)固體鑄造測試模塊安裝在模型的外殼內(nèi) 。波插入和互補(bǔ)的MTF珠塊壓 入連接到模塊  外殼的均勻體上的口袋中 。 新的旋轉(zhuǎn)安裝件已連接到模塊外殼上 。 使用 新的支架 ，模體可以快速懸臂在桌子的末端 ，并旋轉(zhuǎn)到不同的角度的位置， 以允許無偽 影掃描。

雖然大多數(shù)客戶永遠(yuǎn)不會選擇拆卸他們的模體 ，但在CTP的開發(fā)中特別小心 ，使拆卸 潛在的升級或修改 。 為了防止硬件的干擾 ，不使用金屬硬件將波均勻性部分連接到模塊 殼體或殼體和安裝件之間。

圖 A.2    CTP700結(jié)構(gòu)圖

3. CTP682幾何傳感器測量模塊

CTP682模塊包含三組相對的切片幾何坡道。其中一個(gè)斜坡組使用0. 15mm鋼線設(shè)置   在23 ° 斜坡角度 ，以產(chǎn)生2 .4倍放大的斜坡圖像， 以減少有限的圖像測量的影響 。 此外， 小直徑的電線減少了超程條紋偽影 。另外兩個(gè)斜坡組是由碳化鎢珠制成的。粗斜坡的z軸  高度為38mm ，使用0 . 28mm的珠子以1mm的z軸增量設(shè)置， 而細(xì)斜坡使用0 . 18mm的  珠子以0.25mm的 z軸增量設(shè)置 。 相反的兩組坡道使操作員能夠輕松驗(yàn)證假體是否正確  對準(zhǔn)掃描儀軸 。 通過測量相反坡道之間的比率， 可以驗(yàn)證高達(dá)10 ° 的機(jī)架角度， 避免錯(cuò)誤的測量。

對于傳感器測量 ，該模塊有10個(gè)樣品和一個(gè)水容器 。材料包括聚四氟乙烯、50%羥    基磷灰石 、 Del r in、 丙烯酸 、聚丁烯、LDPE、PMP和空氣 。像素大小可以通過計(jì)算四    個(gè)精確加工的測試圓柱體之間的像素?cái)?shù)來計(jì)算， 它 們 在X和Y方 向 上 形 成 一 個(gè) 正 方 形 。 該模塊還包含8個(gè)丙烯酸球， 以評估掃描儀的亞切片球形體積的成像 。 丙烯酸球的直徑     分別為1mm、1. 5mm、2 mm 、 3 mm 、4mm 、 6mm 、 8mm和10mm。

為了進(jìn)行詳細(xì)的MTF和SSP計(jì)算 ，兩個(gè)直徑為0.28mm和0. 18mm的隔離珠位于模塊    的中平面。對于薄切片高分辨率測量 ，直徑為50um的鋼MTF線貫穿整個(gè)40mm厚的模塊。

圖 A.3    CTP682幾何傳感器測量模塊

4. CTP714 30線路對高分辨率模塊

CTP714的設(shè)計(jì)通過減少高對比度材料的數(shù)量來最小化視覺偽影。 2毫米厚的鋁 對比度圖形被鑄造在徑向八角形圖案上， 其分辨率部分從1到30對線對每厘米 。 這種 分辨率測量模式大大 減少了從其他測試對象產(chǎn)生條紋影的可能性 。八角形設(shè)計(jì)和45°指 數(shù)的旋轉(zhuǎn)安裝的結(jié)合 ，使所有儀表段測量對齊X或Y軸 ，或以45°或90°的角度。

圖 A.4    CTP714 30線路對高分辨率模塊

5. CTP515低對比度模塊

CTP515由一系列不同直徑的圓柱形桿和三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)水平組成 ，以測量低對比度性能。 40毫米長的棒在所有z軸位置提供一致的對比度值 ，從而避免了一次掃描切片時(shí)的任何體積平均誤差。此外 , 子切片測試對象可以評估不同的掃描協(xié)議（音高、切片寬度    和重建算法） 在分辨子切 片低對比度對象方面的有效性。

為了選擇螺旋和多層圖像協(xié)議 ，該模塊中包含了子片低對比度目標(biāo)（截?cái)嗟?圓柱體） 。比較通過不同的成像設(shè)置（切片寬度、音高和重建算法）掃描子切片目標(biāo)獲得 的圖像 ，可 以提供有價(jià)值的信息， 以幫助選擇優(yōu)良的協(xié)議來識別小的低對比度物體 ，如腫瘤。

所有不同的樣品和本底材料都具有等效的有效原子序數(shù)； 只有密度的變化才能產(chǎn)生 有效衰減系數(shù)的變化。

子切片目標(biāo)的標(biāo)稱對比度為1.0% ，z軸長度分別為3、5和7毫米。對于每個(gè)長度 ，都有3、5、7 和9毫米的目標(biāo)。

圖 A. 5    CTP515低對比度模塊

6. CTP721波插入和CTP723珠塊

位于CTP712均勻性部分的頂部有三個(gè)口袋 ，可以容納CTP721波插入件和2個(gè)CTP723 珠塊。波插入有重復(fù)的4毫米厚的斜坡 ，在鋁和透明聚氨酯之間以30°角上升 。插圖包含 兩個(gè)相對的交替斜坡 集。波插入的CT圖像有一個(gè)交替的暗和光模式由坡道。 當(dāng)一個(gè)輪廓 在交替模式上形成時(shí) ，產(chǎn)生的圖將顯示一個(gè)正方形波和三角形波之間的交叉。實(shí)際的波形 圖案同時(shí)受到切片厚度和掃描儀 分辨率的影響。通過分析該模式以及來自珠子塊的MTF 測量方法 ，可以識別出切片的寬度和整個(gè)切片上的高分辨率變化 。此外 ，側(cè)視圖蜂窩狀 模式為三維一致性的視覺或分析評估提供了一個(gè)測試模式。

圖 A.6    CTP721波插入和CTP723珠塊

7. CTP712均勻度截面

CTP712固體圖像均勻性部分提供了一致的結(jié)果 ，并且比充水罐更方便 ，消除了由于  不同水源造成的變化。此外 ，均勻性材料非常耐用。CWS均勻性材料的CT數(shù)在2%（0-20 小時(shí)）范圍內(nèi)。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 量上進(jìn)行了測試 ，并在所有應(yīng)用中都被證明是穩(wěn)定的。

圖 A.7    CTP712均勻度截面