CN209404806U - 一种用于pet/ct图像性能评价的复合型体模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，该种复合型体模包括层厚测试模块、图像均匀性测试模块、空间分辨力测试模块、低对比度测试模块、冷热点源分辨力模块和重建空间线性测试模块，能够分别评价轴向测量能力、空间均匀性性能、CT平均值和噪声水平、在高对比度条件下鉴别细微结构的能力、低对比度测试物的分辨力和衡量短半衰期核素成像在空间的分辨能力以及PET重建空间线性的能力，该种复合型体模可用于PET/CT和CT机的计量检测和性能校正，将PET测试功能模块和CT测试功能模块复合起来，组成一个检测PET/CT的复合体模。
Description
技术领域
本实用新型是涉及医学影像仪器设备质量控制和性能评价领域，具体的说是一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模。
背景技术
PET/CT全称为正电子发射断层显像/X线计算机断层成像设备，它是通过正电子追踪的方法，应用计算机断层显像技术显示人体的全身主要器官以及大脑、心脏的生理代谢功能，采用多排螺旋CT为病灶精确定位，因此它兼具PET和CT的优点，能够弥补单独PET成像和单独CT成像的不足，实现了功能图像和解剖图像信息的互补，从而提供更多更精确的信息。PET/CT是目前唯一可在分子水平观察病变部位的微观结构和细胞分化程度，并能进行准确、精细定位的仪器，因此它代表了当今医疗诊断的国际最高水平。PET/CT成像***是用于医学成像的大型医疗设备，其成像质量测试和评价需要使用标准测试模体来完成。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，该种复合型体模可用于PET/CT和CT机的计量检测和性能校正，其将PET测试功能模块和CT测试功能模块复合起来。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，包括图像均匀性测试模块、空间分辨力测试模块、层厚测试模块、低对比分辨力测试模块、重建空间线性测试模块和冷热点源分辨力测试模块；
所述的图像均匀性测试模块采用标准水模加工制成或由均匀丙烯酸材料制成；
所述的空间分辨力测试模块由基块与线对卡构成，所述的线对卡镶嵌在基块内；
所述的层厚测试模块模块中心内嵌两组金属斜线，所述的层厚测试模块模块内嵌有两段密度不同的圆柱；
所述的低对比分辨力测试模块包含若干组低对比度测试组，所述的每组低对比度测试组包含若干直径依次减小的测试物，所述的若干组低对比度测试组之间的对比度水平依次减小；
所述的重建空间线性测试模块包含若干个阵列排列的方孔，所述的相邻方孔之间的距离相等，所述的方孔之间形成交叉网格通道；
所述的冷热点源分辨力测试模块上表面安装“冷”点源，所述的冷热点源分辨力测试模块内嵌有“热”点源，所述的“冷”点源包含若干个直径逐渐降低的实心圆柱，所述的“热”点源包含若干个直径逐渐降低的圆柱孔；
所述的图像均匀性测试模块、空间分辨力测试模块、层厚测试模块、低对比分辨力测试模块、重建空间线性测试模块和冷热点源分辨力测试模块相邻之间可拆卸连接。
为解决上述问题，本方案还提出以下技术方案：
所述的基块为丙烯酸材料制成，所述的线对卡为栅条状或圆柱状。
所述的线对卡由2mm厚的铝板制成。
所述的层厚测试模块模块内嵌有两段密度不同的圆柱分别为第一圆柱和第二圆柱，所述的第一圆柱为密闭空间且内部的填充物为空气，所述的第二圆柱为密闭空间且内部的填充物为水。
所述的低对比分辨力测试模块包含三组低对比度测试组，所述的三组低对比度测试组的对比度水平分别为1.0%，0.5%和0.3%，所述的每组低对比度测试组包含9根圆柱形的低对比度测试物，所述的每组低对比度测试物的直径分别为15mm，9mm，8mm，7mm，6mm，5mm，4mm，3mm，2mm。
所述的每组低对比度测试组内包含的9根低对比度测试物呈环形依次均匀排列在低对比分辨力测试模块内。
所述的重建空间线性测试模块由丙烯酸块制成。
所述的冷热点源分辨力测试模块的“冷”点源包含十根直径不同的实心圆柱体，所述的十根直径不同的实心圆柱体的直径分别为1.0mm，2.0 mm，3.0mm，4.0mm，5.0mm，6.0mm，7.0mm，8.0mm，9.0mm和10.0mm，所述的“热”点源（15）包含十个直径不同的圆柱孔，所述的十个直径不同的圆柱孔的直径分别为1.0 mm，2.0 mm，3.0 mm，4.0mm，5.0 mm，6.0mm，7.0mm，8.0mm，9.0mm和10.0mm，所述的十根直径不同的实心圆柱体环形排列，且相邻之间间隔距离相同，所述的十个直径不同的圆柱孔环形排列，且相邻之间间隔距离相同。
该种种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模能够达到的有益效果如下：
1）将多个测评模块结合，能够对PET/CT图像性能进行综合评价。
2）具有图像均匀性测试模块，能够测量其CT值及标准偏差，分别计算均匀性和噪声水平。
3）具有空间分辨力测试模块，能够测评设备的空间分辨力，以及机器在高对比度条件下鉴别细微结构的能力。
4）具有层厚测试模块，能够测量实际层厚和CT值。
5）具有低对比分辨力测试模块，能够测评机器对低对比度测试物的分辨力。
6）具有重建空间线性测试模块，能够测评PET重建空间线性的能力。
7）具有冷热点源分辨力测试模块，能够检测正常组织中放射性同位素聚集，即能够测评发现的病变组织的最小尺寸。
附图说明
图1为本实用新型一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模的结构原理图。
图2为本实用新型一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模图像均匀性测试模块的结构原理图。
图3为本实用新型一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模空间分辨力测试模块的结构原理图。
图4为本实用新型一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模层厚测试模块的结构原理图。
图5为本实用新型一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模低对比分辨力测试模块的结构原理图。
图6为本实用新型一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模重建空间线性测试模块以及冷热点源分辨力测试模块的结构原理图。
图例说明：1、图像均匀性测试模块；2、空间分辨力测试模块；3、层厚测试模块；4、低对比分辨力测试模块；5、重建空间线性测试模块；6、冷热点源分辨力测试模块；7、基块；8、线对卡；9、金属斜线；10、第一圆柱；11、第二圆柱；12、低对比度测试组；13、方孔；14、“冷”点源；15、“热”点源。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，包括图像均匀性测试模块1、空间分辨力测试模块2、层厚测试模块3、低对比分辨力测试模块4、重建空间线性测试模块5和冷热点源分辨力测试模块6；
所述的图像均匀性测试模块1标准水模加工制成或由均匀丙烯酸材料制成；
所述的空间分辨力测试模块2由基块7与线对卡8构成，所述的线对卡8镶嵌在基块7内；
所述的层厚测试模块3模块中心内嵌两组金属斜线9，所述的层厚测试模块3模块内嵌有两段密度不同的圆柱；
所述的低对比分辨力测试模块4包含若干组低对比度测试组12，所述的每组低对比度测试组12包含若干直径依次减小的测试物，所述的若干组低对比度测试组12之间的对比度水平依次减小；
所述的重建空间线性测试模块5包含若干个阵列排列的方孔13，所述的相邻方孔13之间的距离相等，所述的方孔13之间形成交叉网格通道；
所述的冷热点源分辨力测试模块6上表面安装“冷”点源14，所述的冷热点源分辨力测试模块6内嵌有“热”点源15，所述的“冷”点源14包含若干个直径逐渐降低的实心圆柱，所述的“热”点源15包含若干个直径逐渐降低的圆柱孔；
所述的图像均匀性测试模块1、空间分辨力测试模块2、层厚测试模块3、低对比分辨力测试模块4、重建空间线性测试模块5和冷热点源分辨力测试模块6相邻之间可拆卸连接。
如图2所示，为图像均匀性测试模块1的结构示意图，该模块拟采用标准水模加工制成或由均匀丙烯酸材料制成，用于测量空间均匀性、CT平均值和噪声水平。测量感兴趣区平均CT值和CT值的标准偏差，可以对CT***的测量精度进行评估。沿中心位置水平线和垂直线上所有像素点的灰度值画出的曲线，对空间均匀性进行检查，观察CT值曲线中心平均值上或下的一行或几行、一列或几列像素值的变化趋势。上机实验时，在所扫描的图像里选取5个测量区，分别在图像的中心和上下左右距图像边缘10mm处取面积约为100mm2的区域，测量其CT值及标准偏差，分别计算均匀性和噪声水平。
如图3所示，为空间分辨力测试模块2的结构示意图，空间分辨力反应了机器在高对比度条件下鉴别细微结构的能力，空间分辨力的测量一般用线对卡和圆孔法。此模块采用线对卡法，线对卡8由2mm厚的铝板制成，嵌在环氧树脂材料中。分辨力测试模块尺寸定于1Lp/cm至20Lp/cm范围内，长度误差控制在±0.05mm以内。空间分辨力测试模块由不同线对数构成的线对卡,可以是栅条状的,也可以是圆柱状的。进床扫描空间分辨力测试模块，用标准头部条件对体模的空间分辨力模块做单层扫描。如想获得最佳高分辨力，则可选择薄层、高分辨力卷积算法等。调用不同条件下的空间分辨力扫描图像,调整窗宽、窗位,找出视觉能分辨清楚的最高一级线对,要求线对中每条线不能有断缺和粘连。设某幅图像所能分辨出的最高一级线对为每厘米n线对,则该设备的空间分辨力即为nLp/cm。
如图4所示，为层厚测试模块3的结构示意图，该模块主要采用金属插件的加工方法，模块中心部门内嵌两组23°角的金属斜线9，同时在模块两段内嵌两个密度不同的小圆柱体，圆柱体中分别为空气和水，对应的标准CT值为-1000和0，用于CT值的测量。上机实验时，把水模体置于射线照射野中心，在PET-CT机不同层厚的头部条件下扫描模体。测量4个位置图像的宽度，其平均值为实际层厚。同时测量两个圆柱内材料即水和空气的CT值。
如图5所示，为低对比分辨力测试模块4的结构示意图，该模块直径为15cm，厚度为4cm，上面有三组低对比度测试物。三组标称的测试物直径均为15mm，9mm，8mm，7mm，6mm，5mm，4mm，3mm，2mm；三组测试物的对比度水平分别为1.0%，0.5%和0.3%。每一个对比度组的所有测试物都是由同样的混合材料配制而成，以保证测试物的对比物水平相同。低对比度对低对比插件用头部条件进行扫描，即在10mm或最大层厚处进行扫描，所扫描区周围不应有影响射线束的物质，调节窗宽和窗位，分辨出一组最小孔径。
如图6所示，为重建空间线性测试模块5和冷热点源分辨力测试模块6的结构示意图，重建空间线性测试模块5和冷热点源分辨力测试模块6，在充满测试溶液的圆柱形盒体内，重建空间线性测试模块5为外径15cm，厚度2.5cm的插件。在丙烯酸块上切割成一个交叉的网格通道，由水平垂直对准的方孔组成热区作为注药结节。扫描显示这些垂直相交的均匀强度的“热”点源病变，代表了PET重建空间线性的能力。
冷热点源分辨力测试模块6是衡量短半衰期核素成像在空间的分辨能力，将“冷”点源和“热”点源分辨力测测试部门合成在一块。“冷”点源模块为15cm，厚度2.5cm的插件。包含10个直径大小不一的实心圆柱体，其直径为1.0mm，2.0 mm，3.0mm，4.0mm，5.0mm，6.0mm，7.0mm，8.0mm，9.0mm和10.0mm。复合模体中充满放射性溶液后，实心圆柱体中无溶液存在，从而形成“冷”点源。“热”点源模块为15cm，厚度2.5cm的插件。在丙烯酸块上包含十对钻孔。孔的直径是1.0 mm，2.0 mm，3.0 mm，4.0mm，5.0 mm，6.0mm，7.0mm，8.0mm，9.0mm和10.0mm。固体块形成一个“冷”区，在其中溶液填充孔则出现为“热”点源病变。不同的等级大小允许定量“冷/热”点源测量分辨力。由于标记物为放射性同位素，会在病变组织聚集，形成“热”点区，而在正常组织中放射性同位素少聚集，形成“冷”点区，所以“冷/热”点源的分辨能力代表可以发现的病变组织的最小尺寸。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，其特征在于：包括图像均匀性测试模块（1）、空间分辨力测试模块（2）、层厚测试模块（3）、低对比分辨力测试模块（4）、重建空间线性测试模块（5）和冷热点源分辨力测试模块（6）；
所述的图像均匀性测试模块（1）采用标准水模加工制成或由均匀丙烯酸材料制成；
所述的空间分辨力测试模块（2）由基块（7）与线对卡（8）构成，所述的线对卡（8）镶嵌在基块（7）内；
所述的层厚测试模块（3）模块中心内嵌两组金属斜线（9），所述的层厚测试模块（3）模块内嵌有两段密度不同的圆柱；
所述的低对比分辨力测试模块（4）包含若干组低对比度测试组（12），所述的每组低对比度测试组（12）包含若干直径依次减小的测试物，所述的若干组低对比度测试组（12）之间的对比度水平依次减小；
所述的重建空间线性测试模块（5）包含若干个阵列排列的方孔（13），所述的相邻方孔（13）之间的距离相等，所述的方孔（13）之间形成交叉网格通道；
所述的冷热点源分辨力测试模块（6）上表面安装“冷”点源（14），所述的冷热点源分辨力测试模块（6）内嵌有“热”点源（15），所述的“冷”点源（14）包含若干个直径逐渐降低的实心圆柱，所述的“热”点源（15）包含若干个直径逐渐降低的圆柱孔；
所述的图像均匀性测试模块（1）、空间分辨力测试模块（2）、层厚测试模块（3）、低对比分辨力测试模块（4）、重建空间线性测试模块（5）和冷热点源分辨力测试模块（6）相邻之间可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，其特征在于：所述的基块（7）为丙烯酸材料制成，所述的线对卡（8）为栅条状或圆柱状。
3.根据权利要求2所述的一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，其特征在于：所述的线对卡（8）由2mm厚的铝板制成。
4.根据权利要求1所述的一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，其特征在于：所述的层厚测试模块（3）模块内嵌有两段密度不同的圆柱分别为第一圆柱（10）和第二圆柱（11），所述的第一圆柱（10）为密闭空间且内部的填充物为空气，所述的第二圆柱（11）为密闭空间且内部的填充物为水。
5.根据权利要求1所述的一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，其特征在于：所述的低对比分辨力测试模块（4）包含三组低对比度测试组（12），所述的三组低对比度测试组（12）的对比度水平分别为1.0%，0.5%和0.3%，所述的每组低对比度测试组（12）包含9根圆柱形的低对比度测试物，所述的每组低对比度测试物的直径分别为15mm，9mm，8mm，7mm，6mm，5mm，4mm，3mm，2mm。
6.根据权利要求5所述的一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，其特征在于：所述的每组低对比度测试组（12）内包含的9根低对比度测试物呈环形依次均匀排列在低对比分辨力测试模块（4）内。
7.根据权利要求1所述的一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，其特征在于：所述的重建空间线性测试模块（5）由丙烯酸块制成。
8.根据权利要求1所述的一种用于PET/CT图像性能评价的复合型体模，其特征在于：所述的冷热点源分辨力测试模块（6）的“冷”点源（14）包含十根直径不同的实心圆柱体，所述的十根直径不同的实心圆柱体的直径分别为1.0mm，2.0 mm，3.0mm，4.0mm，5.0mm，6.0 mm，7.0mm，8.0mm，9.0mm和10.0mm，所述的“热”点源（15）包含十个直径不同的圆柱孔，所述的十个直径不同的圆柱孔的直径分别为1.0 mm，2.0 mm，3.0 mm，4.0mm，5.0 mm，6.0mm，7.0mm，8.0mm，9.0mm和10.0mm，所述的十根直径不同的实心圆柱体环形排列，且相邻之间间隔距离相同，所述的十个直径不同的圆柱孔环形排列，且相邻之间间隔距离相同。
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| CN107582088A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-01-16 | 江苏省计量科学研究院 | 一种用于pet/ct图像性能评价的复合型体模 |
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
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