[發明專利]一種用于評估TCM與IR算法臨床影像質量的新型CT模體

在審

• 申請號: 202011591945.7
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112674786A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 何麗娟;張嶺;何廷貴;殷春許;王明明;丁炎強;宋遠超;章誠;程皖燕
• 申請（專利權）人: 安徽省第二人民醫院(安徽醫學高等專科學校附屬醫院;安徽省職業病防治院)
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/00
• 代理公司: 合肥鴻知運知識產權代理事務所(普通合伙) 34180
• 代理人: 高小改

本發明公開了一種用于評估TCM與IR算法臨床影像質量的新型CT模體，具體涉及CT模體技術領域，包括模體本體，所述模體本體的一端設置有主模塊一，且模體本體的另一端設置有主模塊六，所述主模塊一的一側設置有主模塊二，所述主模塊二的一側設置有主模塊三，所述主模塊三的一側設置有主模塊四，所述主模塊四的一側設置有主模塊五。本發明不僅考慮了體型因素對新型技術在臨床性能方面的影響，還考慮了TCM技術以及IR算法對CT值精度、分辨力和噪聲的影響，以及體型?噪聲函數、調制傳遞函數，不同尺寸的模體之間將采用錐形勻質模體進行過渡，減少了邊緣效應，同時融入物理質控的測試模塊，實現了對降低CT劑量的新技術TCM以及IR算法進行性能評估測試。

技術領域

本發明涉及CT模體技術領域，尤其涉及一種用于評估TCM與IR算法臨床影像質量的新型CT模體。

背景技術

X射線計算機斷層掃描(X-ray computed tomography,CT)因其成像快捷、圖像清晰等特點，被廣泛應用于臨床診斷，為得到高分辨力與低噪聲圖像，使得CT設備技術快速發展，從而帶來了輻射暴露的風險，目前廣泛應用的新型CT技術——統計迭代重建算法(statistical and iterative reconstruction algorithms,IR)與管電流調制技術(tubecurrent modulation,TCM)能夠在降低影像噪聲、保證影像質量的同時降低輻射劑量水平。

但目前還沒有基于模體的方法來適當地評估IR重建中CT的圖像質量；此外由于缺乏獨立的評價方法，TCM性能一直被現行的醫學物理評價規范所忽略。目前一些可用于評估TCM性能的模體要么由幾個離散部分構成，要么由均勻材料構成；但并不能評估除體型-離散噪聲函數以外的其他性能指標。此外，對比度和分辨力也會受到體型的影響，但目前可用的CT模體無法進行測量評估。

CT性能通常使用物理模體進行測量，這些模體的目的是量化輻射劑量和圖像質量指標，目前，存在一系列的模體，主要用于影像噪聲、空間分辨力、 CT值(Hounsfield Unit,HU)精度、準直和低對比可探測能力，現有的一些CT質控模體主要包括：美國放射學會的ACR系列CT影像質量認證模體，用于 ACR CT的認證測試；Catphan系列模體，用于CT的質量控制測試；以及廠家提供的各種質控測試模體等。用于CT劑量測試的CTDI(CT dose index)模體以及一系列離散型模塊構成的TCM測試模體。雖然這些模體被證明在CT質控測試中有重要意義，但是在現代CT系統常見關鍵技術性能測試方面卻無能為力：比如，圖像質量性能與人體尺寸、管電流調制和迭代重建的關系。

國際上，則有少數文獻針對AEC、TCM、IR等新技術所帶來的性能指標測試有所研究。Amy K.Hara等人基于ACR模體(Gammex 464)對自適應統計迭代重建算法在低劑量CT系統中的影像噪聲、低對比可探測能力、圖像質量以及空間分辨力的評估方法進行了相關研究。Nicholas Keat等人則使用錐形丙烯酸AEC模體架在Catphon模體箱上針對患者體型以及AEC系統Z軸方向上的影響進行了研究。該AEC模體的尺寸則是從小于嬰兒腹部尺寸一直到大于成人腹部尺寸連續進行設計的，且其橫截面積為橢圓。Stephen J.Lokitz等人則是利用自制拼接型AEC模體用于大范圍患者尺寸在CT掃描中使用管電流調制以及低劑量CT技術時的性能指標進行了部分研究，Olav Christianson, MS等人利用ACR CT模體對FBP和IR算法對圖像質量在低對比噪聲比(CNR)、可探測噪聲指數以及空間分辨力方面的差別進行了對比研究，Sebastian T. Schindera等人利用三種尺寸的仿真女性模體(型號：model702,CIRS)研究了MDCT在腹部掃描中自動管電流調制時患者尺寸對輻射劑量的影響，以及對影像噪聲的影響，但未見針對TCM新技術以及IR算法對體型-噪聲函數、調制傳遞函數影響的相應研究，且無不同體型患者影像中其他物理性能指標受其影響的研究。