4 курс / Лучевая диагностика / ПРИМЕНЕНИЕ_КИЛОВОЛЬТНОГО_РЕНТГЕНОВСКОГО_ИЗЛУЧЕНИЯ_ДЛЯ_ПЛАНИРОВАНИЯ

сделаны из водно-эквивалентного материала. Для проведения калибровки фантомы должны обязательно включать в себя модуль со вставками с известной плотностью. Другие модули необходимы для определения разрешения и для измерения толщины среза. Примером могут служить фантомы серии CATPHAN (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Модульный фантом Catphan 504 для тестирования качества изображения

Фантом CATPHAN 504

Примером многосекционного фантома, позволяющего осуществить все тесты для контроля качества плоских и томографических изображений, является фантом Catphan 504 [5] (рис. 7.1). Фантом состоит из модулей (табл. 7,1), которые расположены в 20-ти сантиметровом корпусе (рис. 7.2). Особое крепление позволяет устанавливать фантом так, что он оказывается за краем стола, что исключает артефакты, получаемые, если стол попадает в пучок.

151

Таблица 7.2

Основные тесты, проводимые с использованием модулей фантома Catphan 504

Модуль и его	Основные тесты,
характеристики	проводимые с
	использованием модуля:
СТР404 Модуль для	• сканирование геометрии
определения толщины среза,	пластины (ширина среза)
разрешения по плотности и	• круговая симметрия
размера пикселя	• проверка положения
	фантома
Диаметр: 15 см	• разрешение по плотности
Толщина: 25 мм	(линейности КТ-чисел)
	• контроль системы
	центрации пациента
	• размер пикселя (матрицы)
	• приращение скана
СТР528 Модуль для	• геометрия сканируемого
определения	скана (ширина скана и
пространственной	профиль чувствительности
разрешающей способности	скана по плотности)
	• высококонтрастное
Диаметр: 15 см	разрешение (1-21 п.л./ см)
Толщина: 40 мм	• точечная функция отклика и
	функция передачи модуля-
	ции (MTF) для осей x, y, и z.
СТР515 Модуль для	• низкоконтрастная
определения контрастной	чувствительность
разрешающей способности	• сравнительная чувствитель-
Диаметр: 15 см	ность субсрезовых и супра-
Толщина: 40 мм	срезовых мишеней
СТР486 Определение	• пространственная
однородности и шума	однородность (шум)
Диаметр 15 см	• шум (чёткость) КТ-систем
Толщина: > 40 мм

152

Рис. 7.2. Основные модули фантома Catphan 504

Установка и проверка положения фантома

При установке фантом прикрепляют к ящику, который ставится на край стола, при этом необходимо убедиться, что ящик с фантомом достаточно уравновешен, чтобы он не опрокинулся. Для выравнивания Catphan® 504 используют уровень и регулирующий винт. Затем необходимо совместить точки центрации на секциях фантома с выравнивающим лазером по оси х путем перемещения стола по вертикали и в направлении к гантри. Из этого положения можно перемещать стол в апертуру аппарата для проведения различных тестов.

С помощью модуля CTP404 проверяют положение и центрацию фантома. Секция содержит 4 наклонных проволочки, расположенные под углом 23º. На схеме (рис. 7.3) показано, как

153

меняются изображения наклонных проволочек в случае, если центр сканера находится выше или ниже центра оси z тестового модуля.

выровнен надлежащим образом

Рис. 7.3. Схема изображения наклонных проволочек в зависимости от расположения фантома относительно оси z

Если на отсканированном изображении модуля СТР404 на центральном срезе получается плохое выравнивание, то

154

необходимо заново переустановить и отсканировать фантом для достижения надлежащего выравнивания.

Проверка КТ-числа воды и однородности

Используется модуль СТР486, который выполнен из однородного материала. КТ-числа материала различаются в пределах 2% (20 HU) от плотности воды. Обычно КТ-числа расположены в пределах от 5 HU до 18 HU. Модуль используется для измерения пространственной однородности, средних значений КТ-чисел и величины шума. Точность системы КТ оценивается измерением средних значений и соответствующих стандартных отклонений КТ-чисел в пределах областей, отмеченных на рис. 7.4 кружочками.

ROI

Рис. 7.4. Сечение модуля СТР468, применяемого для определения однородности и величины шума

Разрешение по плотности (линейность)

Для проведения теста используют модуль СТР404 (рис. 7.5). Модуль содержит семь контрастных вставок из материалов с различной плотностью в диапазоне от +1000 HU до –1000 HU (табл. 7.3), окружающих наклонные проволочки.

Контроль разрешения по плотности в течение долгого времени необходим для обнаружения изменений в работе рентгеновского

155

оборудования в отношении стабильности плотностной чувствительности.

Измеренные значения чисел Хаунсфилда для каждого материала должны соответствовать ранее измеренным с точностью

±40 HU.

Рис. 7.5. Строение модуля CTP 404. Вокруг наклонных проволочек, которые видны в виде линий, находятся цилиндрические вставки, выполненные из разных материалов с плотностями от 0 (воздух) до 990 HU (тефлон) для определения толщины среза, разрешения по плотности и размера пикселя

156

Таблица 7.3

Номинальная формула материала и плотность

Материал	Формула	Плотность,	Электронная	КТ-
		г/см3	плотность,	число,
			1023 э/г	HU
Воздух	0,78 N; 0,21	0,00	3,007	-1000
	О; 0,01 Ar
PMP	[C6H12(CH2)]	0,83	3,435	-200
Полиэтилен	[C2H4]	0,92	3,429	-100
(LDPE)
Вода	[H2O]	1,00	3,343	0
Полистирол	[C8H8]	1,05	3,238	-35
Акрил	[C5H8O2]	1,18	3,248	120
Делрин	фирменный	1,41	3,209	340
Тефлон	[CF2]	2,16	2,889	990

Проверка пространственной разрешающей способности

осуществляется с помощью модуля СТР528 (рис 7.6). Это плексигласовый блок с расположенными по окружности группами параллельных штриховых объектов уменьшающегося размера. Каждая группа соответствует значению пространственной разрешающей способности от 1 до 21 п.л./см и более (табл. 7.4).

Для определения разрешающей способности следует определить наименьшую по размеру группу штрих-объектов, которые визуально различимы друг от друга внутри группы и записать соответствующее данной группе количество пар линий.

Недостатком методики визуального определения пространственного разрешения является ее субъективность (зависит от остроты зрения, условий освещения, настройки монитора). Как правило, пространственная разрешающая способность должна находиться в интервале ±15% от впервые измеренного значения.

157

Рис. 7.6. Модуль СТР528 с расположенными по окружности группами параллельных штриховых объектов уменьшающегося размера

Проверка контрастной разрешающей способности

проводится с модулем СТР515 (рис. 7.7), в котором расположены по-разному расположенные цилиндрические вставки: субсрезовые (расположены в определенной части модуля и могут не попадать в срез) и супрасрезовые (расположены по всей ширине модуля: и всегда попадают в срез). Это плексигласовый блок с группами различной контрастности между группами и уменьшающегося размера объекта внутри каждой группы (табл. 7.5).

Для определения контрастной разрешающей способности следует выполнить одиночный срез при стандартных фиксированных параметрах сканирования. Затем в узких параметрах визуализационного окна последовательно изучить каждую группу низкоконтрастных объектов. Выбрать ту группу, в которой один или несколько объектов не видны на окружающем фоне, т. е. сливаются с ним. Записать соответствующую данной группе степень контраста (отличия по плотности от фона) в % и

158

минимальный размер объекта данной группы (в мм), который еще виден на окружающем фоне. Далее перейти к следующей группе с меньшей контрастностью и повторить те же действия. Результатом теста будет таблица, например:

2% – 0,5 мм

1% – 1 мм

0,5% – 1,5 мм.

Это означает, что объект размером 0,5 мм может быть виден при отличии его плотности от фона на 2%, объект размером 1 мм – при отличии на 1% и т. д.

Недостатком методики является ее субъективность. В качестве ориентировочных значений могут быть приняты следующие: для диагностики 0,5% 5–6 мм, 1% – 3–4 мм; а для планирования лучевой терапии 0,5% – 8–10 мм, 1% – 4–6 мм.

Таблица 7.4

Параметры групп штриховых объектов модуля СТР 528

Пар	Размер зазора,	Пар	Размер
линий/см	см	линий/см	зазора, см
1	0,500	11	0,048
2	0,250	12	0,045
3	0,167	13	0,042
4	0,125	14	0,038
5	0,100	15	0,036
6	0,083	16	0,033
7	0,071	17	0,031
8	0,063	18	0,029
9	0,056	19	0,026
10	0,050	20	0,025

159

Рис. 7.7. Модуль СТР515 для определения контрастной разрешающей способности

							Таблица 7.5
Диаметры и контрасты низкоконтрастных мишеней
Диаметры
супра-	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	15
срезовых
мишеней, мм
Номинальные
уровни	0,3		0,5				1,0
контраста, %
			160