X射线影像质量测试体模探究.doc

X射线影像质量测试体模探究【中图分类号】R14【文献标识码】A【文章编号】1672－3783(2011)06－0228－02 【摘要】为了评价医用X射线摄影影像质量，用透明环氧树脂板设计及制作了一种对比度细节体模，同时提出了对比度细节体模影像质量指数的计算方法及体模的应用。 【关键词】测试体模；对比度；对比度-细节；影像质量指数 The study of Testing phantom for X-ray image quality 【Abstract 】 In order to evaluate medical X-ray photography image quality, design and manufacture a quality testing phantom Use clear epoxy resin for the materials . Also proposes the phantom image quality index calculation method and the application of the phantom. 【Key Words】Testing phantom;Contrast;Contrast Detail;Image Quality Figure 1 引言 X射线摄影设备的应用，除了安全，医生最关心的就是图像质量。图像质量中最重要的指标之一就是对比度和分辨力.近年，一种符合美国医学物理师协会（AAPM）和国际电工委员会IEC要求的对比度细节影像质量体模，被推荐用于对X射线摄影系统的影像质的这两个指标进行精确的量化和评价。 它是由荷兰Nijmegen大学医院医学物理科首先设计的[1-2]。一些知名的公司已在生产。我国王鹏程、赵嵩、宋少娟、刘澜涛等[3-7]人在不同X射线摄影系统的影像质量比较研、曝光技术参数的优化等方面成功的使用了这类体模。卫生部、江苏省等[8-9]也在CR/DR系统检定规程中加进了使用对 比度细节体模检定影像质量的要求。对影像质量的定量要求已经引起了职能部门和医生的高度重视，使用对比度细节体模对影像质量对比度和分辨力的检测是很大的意义。 该研究报告的体模设计和制作参考了AAPM和IEC的要求。该文章对设计原理、体模材料、体模大小、指标要求及体模应用进行了叙述。 2 测试体模的设计 体模材料采用透明环氧树脂板。诊断用X射线平均能量一般在40kev到100kev范围，在这个范围内，人软组织的X射线减弱系数在0.2340～0.1660，而透明环氧树脂在0.2595～0.1687，二者是很接近的，即对X射线的吸收减弱特性较为等效。前者密度为1.05，后者为1.15，二者也很接近。透明环氧树脂材料易购易得，为稳定固体，结实均匀，而且便于加工。所以，在放射医学的研究中，很多情况采用了透明环氧树脂代替人软组织或体模材料。 影像质量最重要的指标是对比度和空间分辨力，二者都由影像上的光密度差异来表示的。光密度差异是由透过患者的曝光剂量的差异产生的，透过的曝光剂量的差异又是由体层厚度的差异引起的。透过的曝光剂量的差异是随体层厚度的增加呈指数形式变化。所以，影像上的光密度差异也随体层厚度呈指数形式变化。 根据上面原理，体模参照物的厚度及大小，就该体模而言，就是透明环氧树脂板上的孔的深度及大小，深度就是对比度，孔径大小就是细节，对比度细节也当按指数形式变化。 在一块厚度均匀的透明环氧树脂板上，用同一钻头，钻上深度不同的孔，得到不同厚度的孔底，就得到不同的对比度参照物；又对同一厚度，钻成不同直径的孔，就得到不同大小空间的参照物。为了在一块与x线照射野大小相适应的、使用又方便的透明环氧树脂板上得到对比度和细节数值范围较宽 注：图中纵坐标R/φ：R是行（Row），φ是直径，横坐标⊙、C：⊙是深度；C是列（Column）。 图1 透明环氧树脂体模对比度--细节孔的分布的不同的孔，通常也采用对比度细节孔的深度和大小以指数函数形式分布的办法来设计。为了行文方便，以后就把深度叫成对比度，而把孔的大小叫成细节，二者合起来就叫对比度细节。它们的指数函数形式为 Y=AeB.X…………………（1） 式中：Y―孔深度（对比度）值或孔直径（细节）值，mm； A―曲线系数； B―指数系数； X―横或列的编号。 该体摸采用262mm×262mm×厚10 mm的方形透明环氧树脂板。在上面设计了15列×15行225个方格。每个方格都钻了孔。在上面三行的方格中，只在中心钻一个孔。 其他12行中除中心钻孔外，还在四角随机钻了一个与中心相同的孔。一共有225种深度和直径的孔（图1）。这些