CT影像技術(shù)質(zhì)量控制與管理PPT課件

1、CT影像質(zhì)量控制與管理 本次課程內(nèi)容 CT質(zhì)控模體及測(cè)試儀器簡(jiǎn)介 性能參數(shù)測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試方法 Catphan 500 模體簡(jiǎn)介及應(yīng)用舉例 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 影響檢測(cè)準(zhǔn)確性的因素 檢測(cè)結(jié)果評(píng)定方法 軍隊(duì)CT設(shè)備應(yīng)用質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)審規(guī)范 一、CT質(zhì)控模體及測(cè)試儀器簡(jiǎn)介 l 性能參數(shù)測(cè)試模體 l 輻射劑量測(cè)試模體及劑量測(cè)試儀 （一）CT性能參數(shù)測(cè)試體模 性能檢測(cè)體模主要結(jié)構(gòu) 組織等效（水）材料均勻模塊 高對(duì)比度分辨力模塊 低對(duì)比度分辨力模塊 層厚檢測(cè)模塊 定位光精度檢測(cè)模塊 組織等效（水）材料均勻模塊 檢測(cè)CT值準(zhǔn)確性、均勻性、噪聲水平 該模塊的作用？該模塊的作用？ 對(duì)模塊材料有嚴(yán)格要求！對(duì)模塊材料有嚴(yán)格

2、要求！ 高對(duì)比度分辨力模塊 空間分辨率測(cè)試方法？ 空間分辨率模塊分類(lèi) 線對(duì)卡 圓孔 金屬絲 空間分辨力模塊 金屬絲（點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)經(jīng)傅里葉變換得到MTF，用于評(píng)價(jià)空間分辨 率） 低對(duì)比度分辨率測(cè)試模塊 密度分辨測(cè)試模體 等效空氣、固態(tài)水、致密組織、松質(zhì)骨、中密度骨、 致密骨，用于衰減系數(shù)校準(zhǔn) 層厚檢測(cè)模塊 層厚檢測(cè)原理 AAPM模體模體 三組傾斜三組傾斜45度設(shè)置鋁片度設(shè)置鋁片 定位光精度檢測(cè)模塊 在模塊中嵌有兩組分別與X軸、Y軸平行的相對(duì)的斜線，4個(gè)直徑1.25cm的小圓柱體樣品，分別用特氟隆 （Teflon，高密度物質(zhì)，類(lèi)似骨頭）、丙烯（Acrylic）、低密度聚乙烯（LDPE）和空氣（密度最

3、低）材 料做成 校準(zhǔn)CT值 （二）CT輻射劑量檢測(cè)體模及儀器 FDA推薦的劑量測(cè)試模體 丙烯材料制成 輻射劑量檢測(cè)體模 劑量檢測(cè)儀（探測(cè)器） Thermoluminescent Dosimeters (TLDs) 劑量檢測(cè)儀（探測(cè)器） 輻射劑量測(cè)試（橫斷示意圖） （三）CT機(jī)性能檢測(cè)常用體模 AAPM模（美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)） 461A型模（美國(guó)PMI公司） CATPHAN型模（美國(guó)模體實(shí)驗(yàn)室） YCIM型CT檢測(cè)模（北京市放射衛(wèi)生防護(hù)所和中國(guó) 計(jì)量科學(xué)研究院 ） 目前國(guó)內(nèi)多個(gè)廠家生產(chǎn)近似模體，用于日常質(zhì)控檢測(cè) 幾種體模比較 AAPM 模體中低對(duì)比度分辨力檢測(cè)模塊配制合適的溶液極為困 難， 一次配

4、制后又不能穩(wěn)定擱置 模體中被檢物體與背景的對(duì)比度隨 X 射線束的線質(zhì)的變化比較 大，檢測(cè)不同CT 機(jī)時(shí)，實(shí)測(cè)對(duì)比度相差較大，且只有一種對(duì)比 度，當(dāng)對(duì)比度遠(yuǎn)離標(biāo)稱(chēng)值時(shí)難以對(duì)該機(jī)的低對(duì)比度分辨力做出確 切的評(píng)價(jià) 空間分辨力檢測(cè)模塊中孔的分級(jí)較粗，特別一些低檔機(jī)只能分辨 0.8mm的孔，卻不能分辨 0.75mm 的孔，對(duì)于CT 機(jī)的驗(yàn)收檢 測(cè)評(píng)價(jià)造成一定困難 AAPM 模體龐大笨重，沒(méi)有防止由于熱脹冷縮引起的漏水進(jìn)氣 的措施 AAPM 模體中雖有檢測(cè) MTF的金屬絲和檢測(cè)邊緣擴(kuò)散函數(shù)的高 對(duì)比度界面模塊，但檢測(cè)方法比較復(fù)雜，無(wú)論對(duì)于CT 機(jī)還是對(duì) 于檢測(cè)人員的技術(shù)要求都比較高且不直觀，孔模雖可進(jìn)行直

5、觀 的檢測(cè)，但密封的空氣孔由于經(jīng)常搬動(dòng)可能進(jìn)水而失效 監(jiān)督監(jiān)測(cè)部門(mén)攜帶、使用不方便，目前較多使用Catphan 500 模體 （四）其它檢測(cè)工具 其它檢測(cè)工具 二、性能參數(shù)測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試方法 性能參數(shù)測(cè)試一般性項(xiàng)目 質(zhì)量保證檢測(cè)項(xiàng)目、要求及實(shí)施方法 三、Catphan 500 模體及應(yīng)用 （美國(guó)模體實(shí)驗(yàn)室研制） 注意：模體安置一定要保持水平 l CTP401：用于測(cè)量掃描層 厚度、定位光精度、診視床 運(yùn)動(dòng)精度和CT值線性或CT 值標(biāo)度 l CTP528：高對(duì)比度分辨力 l CTP515：低對(duì)比度分辨力 l CTP486：場(chǎng)均勻性和噪聲 CTP401模塊 定位光準(zhǔn)確性檢測(cè) CTP401模塊 定位

6、光/精度檢測(cè) Z軸與X-Y不垂直時(shí)出現(xiàn)的偏移 CTP401模塊層厚的測(cè)量 CT層厚定義： CT 掃描野中心沿著垂直于掃描平面的直線上用位置的函數(shù)來(lái)表 示CT 系統(tǒng)相對(duì)靈敏度的曲線稱(chēng)為靈敏度分布曲線此曲線的半高寬 (FWHM)被定義為斷層厚度 現(xiàn)有模體Catphan500測(cè)量CT 掃描層厚的方法是掃描CAT401 模體中一斜置的金屬絲, 利用幾何投影原理金屬絲在掃描影像上的 長(zhǎng)度(CT 值分布曲線的半高寬)乘以金屬絲與掃描平面夾角的正切 (tg=0.42)即為實(shí)際層厚 鄰邊 對(duì)邊 tg CT掃描層厚的測(cè)量 斜面法測(cè)量層厚 層厚的測(cè)量 檢查目的：確定層厚設(shè)定值與實(shí)際掃描斷層層厚的一致 性 測(cè)量工具

7、：CTP401模塊 測(cè)量步驟：將窗寬調(diào)最小，逐漸調(diào)高窗位，分別記錄斜 線消失的窗位和背景出現(xiàn)的窗位，再把圖像窗位調(diào)至前 面2個(gè)窗位的中間值，然后測(cè)量此時(shí)斜線的投影長(zhǎng)度， 乘以0.42，等于實(shí)際的層厚值。 結(jié)果評(píng)價(jià) 驗(yàn)證CT標(biāo)稱(chēng)層厚與實(shí)際值的偏差 層厚偏差：（s,mm,%） CT層厚測(cè)量容許誤差 當(dāng)S8， 10%； S 在8-2，25% S2， 50% CTP401模塊 CT值線性的測(cè)量 l 特氟隆Teflon(高密度物質(zhì)，類(lèi)似骨 頭，標(biāo)準(zhǔn)CT值：990) l 丙稀(Acrylic，標(biāo)準(zhǔn)CT值：120) l 低密度聚乙稀(LDPE，標(biāo)準(zhǔn)CT值： -100) l 空氣(最低密度，標(biāo)準(zhǔn)CT值：- 1

8、000) CTP401模塊 CT值線性的測(cè)量 Acrylic(尼龍), CT值 120 Air, -1000 Teflon(聚四氟乙烯), 990 LDPE(聚丙乙烯) ， -100 l測(cè)量原理：CT值與其X線性衰減系數(shù)成正比關(guān)系稱(chēng)為CT值線性。 測(cè)量方法：分別測(cè)量上述物質(zhì)的CT值，將4個(gè)CT值和線性衰減 系數(shù)分別標(biāo)明在坐標(biāo)軸上，用最小二乘法作出按擬合直線。 CTP401模塊 CTP528模塊 測(cè)試空間分辨率 l 模塊結(jié)構(gòu) l 直徑15cm，厚4cm l 21組高密度線對(duì)結(jié)構(gòu)(放射狀分 布) l 用于測(cè)量空間分辨力，x軸、y 軸和z軸的點(diǎn)測(cè)試到每厘米21線 對(duì)） CTP528實(shí)際圖像實(shí)際圖像

9、21組線對(duì)結(jié)構(gòu) CTP515模塊 測(cè)試低對(duì)比度分辨率 l 模塊結(jié)構(gòu) l 直徑15cm，厚4cm l 內(nèi)外兩組低密度孔徑結(jié)構(gòu)組成（放射狀分布） l 內(nèi)層孔陣：對(duì)比度0.3%、0.5%、1.0%；直徑3、 5、7、9mm l 外層孔陣：對(duì)比度0.3%、0.5%、1.0%；直徑2、 3、4、5、6、7、8、9、15mm CTP515 CTP515 實(shí)際圖象實(shí)際圖象 CTP486模塊 模塊結(jié)構(gòu) l 直徑15cm，厚5cm l 固體均勻材料， “固體水” l 用于測(cè)量場(chǎng)均勻性、噪聲等參數(shù) 水的CT值與CT值場(chǎng)均勻性測(cè)量 在單層均勻水模圖像中心取一個(gè)大于100100個(gè)象素點(diǎn)的ROLROL，測(cè)量 CTCT均

10、值和標(biāo)準(zhǔn)差，后者用來(lái)表示噪聲; ;在相當(dāng)于鐘表時(shí)針3, 6, 3, 6, 9, 129, 12時(shí)的方向上，距離體模邊緣約1cm1cm處，取同樣大小的ROIROI， 計(jì)算CTCT均值，其中與中心區(qū)域CTCT均值的最大差值用來(lái)描述場(chǎng)均 勻性。 中心CTCT值: : 004 4 HUHU；中心CTCT值約為884 4 HUHU CTCT值場(chǎng)均勻性（HUHU） 要求最大CT CT 4 4 HU(HU(驗(yàn)收） CT CT 6 6（狀態(tài)） CATPHAN500CATPHAN500中掃描模塊中掃描模塊CTP486CTP486 水的CT值與CT值場(chǎng)均勻性測(cè)量 水的CT值測(cè)量中的幾項(xiàng)注意事項(xiàng) CATPHAN50

11、0CATPHAN500中CTP486CTP486模塊采用特制的“固體水” 中心CTCT值約為884 4 HUHU。 檢測(cè)時(shí)使用頭顱掃描條件時(shí)，某些型號(hào)CTCT的頭顱掃描成 像函數(shù)有專(zhuān)門(mén)的顱骨補(bǔ)償算法，使用通用水模測(cè)量水CTCT 值會(huì)有較大偏差，建議采用廠家隨機(jī)器所帶的水模測(cè)量。 CTP486模塊 噪聲(H)： 指均勻性物質(zhì)的影像中給定區(qū)域CT值對(duì)其平均值的 變異。通?？梢杂酶信d趣區(qū)中均勻物質(zhì)CT值的標(biāo)準(zhǔn) 差（SD）表示,與掃描劑量有關(guān). 要求H0.5% 或廠方規(guī)定要求 噪聲的計(jì)算方法: 取上述5個(gè)測(cè)量區(qū)的CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值（SD平均）， 噪聲水平由以下公式計(jì)算： 式中：H 噪聲水平 % ；

12、 k=1000HU。 10%100 k SD H 四、CT影像質(zhì)量評(píng)估 物理檢測(cè)固然可以對(duì)CT 診斷設(shè)備進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，特別在判斷其是否符合驗(yàn)收指標(biāo)時(shí)極為重要，但是由于所 測(cè)各種參數(shù)指標(biāo)對(duì)CT 圖像的診斷價(jià)值貢獻(xiàn)不同，要判斷一臺(tái)CT 機(jī)是否還有診斷價(jià)值時(shí)僅僅看物理測(cè)量結(jié) 果是不夠的，還必須拍攝各種典型部位典型窗寬窗位下的臨床診斷圖像由有資格的臨床專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)定 CT影像質(zhì)量評(píng)估 妥善保存檢測(cè)資料 對(duì)于分析和測(cè)量檢測(cè)圖像，特別是高對(duì)比度和低對(duì)比度分辨 力圖像時(shí)，觀察者的因素起一定的作用，臨床診斷圖像的評(píng) 定更與專(zhuān)家的個(gè)人素質(zhì)有關(guān)，為了與下一次檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比 較，為了掌握一臺(tái)CT 機(jī)的性能變化規(guī)律妥善

13、保存每次檢測(cè) 結(jié)果特別是檢測(cè)圖像是非常必要的 CT影像質(zhì)量評(píng)估 CT影像鏈圖像質(zhì)量的評(píng)估方法 CT、顯示、打印設(shè)備、圖像的處理總體質(zhì)量評(píng)估 隨機(jī)抽取近2個(gè)月的CT影像片 腦部：視野24cm;層數(shù)6 胸部：視野32cm;層數(shù)6 腹部：視野32cm;層數(shù)6 腰椎：視野32cm;層數(shù)6 評(píng)定：甲級(jí)；乙級(jí)；丙級(jí)（不合格） 由專(zhuān)家采用雙盲法圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)！ 五、影響測(cè)試結(jié)果的因素 環(huán)境因素（環(huán)境） 溫度、濕度、電源電壓等 測(cè)試儀器的性能及準(zhǔn)確性（儀器性能） 水模、計(jì)量?jī)x器等 掃描條件及圖像重建參數(shù)（圖像性能參數(shù)） mAs、KVp及層厚等 檢測(cè)要求 測(cè)試儀器必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定與校準(zhǔn)； 測(cè)試過(guò)程必須做詳細(xì)的記錄，以

14、便以后作為參考，記錄內(nèi)容包括： 環(huán)境條件（溫度、濕度、電源狀態(tài)等） 測(cè)試儀器型號(hào) 掃描參數(shù) 圖像重建參數(shù) 六、檢測(cè)結(jié)果評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 評(píng)定結(jié)論 性能檢測(cè)不合格項(xiàng) 影像片評(píng)定 合格 0項(xiàng) 甲級(jí)，乙級(jí) 1項(xiàng)（不含空間分辨率，低密度分辨率 ） 甲級(jí)，乙級(jí) 2項(xiàng)（不含空間分辨率，低密度分辨率 ） 甲級(jí)，乙級(jí) 不合格 1項(xiàng)（空間分辨率，低密度分辨率 ） 任何級(jí)別 3項(xiàng)以上 任何級(jí)別 任何項(xiàng)數(shù) 丙級(jí) 以上需要掌握！以上需要掌握！ 軍隊(duì)CT設(shè)備應(yīng)用質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)審規(guī)范 本章復(fù)習(xí)要點(diǎn) 性能測(cè)試體模主要包括哪些模塊？ 模塊材料及要求 輻射劑量測(cè)試體模及測(cè)量?jī)x特點(diǎn) 檢測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià) 影響檢測(cè)結(jié)果的因素 CT值、噪聲及均勻性檢測(cè)方法 輻射劑量測(cè)試（橫斷示意圖） 輻射劑量測(cè)試（橫斷示意圖） （四）其它檢測(cè)工具 其它檢測(cè)工具 三、Catphan 500 模體及應(yīng)用 （美國(guó)模體實(shí)驗(yàn)室研制） CT掃描層厚的測(cè)量 斜面法測(cè)量層厚 CTP528模塊 測(cè)試