放射治療中CBCT的質(zhì)控項(xiàng)目和模體-東莞市高升電子精密科技有限公司

隨著放療的發(fā)展，以“三精"為特征的精準(zhǔn)放療成為了主流放療技術(shù)。影像引導(dǎo)放射治療IGRT當(dāng)仁不讓的成為了放療位置精準(zhǔn)的守護(hù)者，一般以錐形束CT（CBCT）作為實(shí)現(xiàn)方式，因此CBCT的質(zhì)控就顯得十分重要。今天我們就來(lái)聊一聊CBCT的質(zhì)控。DELTA德?tīng)査x器研發(fā)的各類(lèi)醫(yī)學(xué)質(zhì)控模體，包括CBCT模體、CT性能測(cè)試模體，產(chǎn)品主要應(yīng)用于各醫(yī)療器械制造生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、醫(yī)療器械檢驗(yàn)中心、大專(zhuān)院校、康復(fù)器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、醫(yī)學(xué)計(jì)量檢測(cè)中心、醫(yī)學(xué)院及各類(lèi)醫(yī)院等領(lǐng)域。

最新的加速器質(zhì)控行業(yè)指南WS 674-2020不包含CBCT質(zhì)控。CBCT質(zhì)控主要參考的指南有AAPM TG142和NCC/T-RT 001-2019。

一、先來(lái)看看這兩份指南的相關(guān)內(nèi)容：

TG142中的CBCT質(zhì)控：

NCC/T-RT 001-2019中CBCT的質(zhì)控：

兩份指南的要求基本一致，對(duì)于CBCT質(zhì)控主要有三方面：校準(zhǔn)的精度、圖像質(zhì)量、成像劑量。由于篇幅的原因，在此僅介紹常用的CBCT質(zhì)控內(nèi)容。

1、CBCT校準(zhǔn)準(zhǔn)確度

2、CBCT中心與MV中心一致性

3、CBCT圖像質(zhì)量

將Catphan模體，按照說(shuō)明進(jìn)行擺位，采用臨床相關(guān)的參數(shù)獲取模體的CBCT圖像。參考Catphan的分析說(shuō)明，對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行分析。

4、CBCT的劑量（年檢可選項(xiàng)目）

二、接下來(lái)重點(diǎn)介紹DELTA德?tīng)査x器CBCT模體

1、口腔CBCT性能模體

模體用于檢測(cè)口腔CT機(jī)、口腔錐形束CT機(jī)的影像均勻性、高對(duì)比分辨力、低對(duì)比分辨力和測(cè)距誤差。

符合標(biāo)準(zhǔn)： WS818-2023 《錐形束X射線計(jì)算機(jī)體層成像(CBCT)設(shè)備質(zhì)量控制檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》附錄F。

主要技術(shù)參數(shù)：

1. 模體主體，由直徑為 16cm 的 PMMA 圓柱體組成，高度 45mm；包含圖像均勻性測(cè)試模塊、高對(duì)比度分辨力測(cè)試模塊、低對(duì)比度分辨力測(cè)試模塊和測(cè)距模塊，每種模塊高度 20mm。

2. 低對(duì)比度測(cè)試模塊：直徑 35mm，厚度 20mm，包括 LDPE 和 DELRIN 材料，在橫斷面上的直徑分別為 1mm、2mm、3 mm、4mm 和 5mm。

3. 高對(duì)比度分辨力測(cè)試模塊：直徑 35mm，厚度 20mm，包含兩個(gè)方向的線對(duì)，在橫斷面、冠狀面和矢狀面中線對(duì)數(shù)1.0lp/mm,1.3lp/mm,1.5lp/mm,2.0lp/mm，誤差≤±10%。

4. 均勻性測(cè)試模塊：由 PMMA 材料組成，直徑 35mm，高度 20mm。

5. 測(cè)距模塊：包含均勻分布的定位，深度 5mm，提供橫斷面上 50mm 的距離指示。

6. 模體配有氣泡水平儀，用于模體的水平調(diào)節(jié)。

7. 配置三腳架，方便在不同位置進(jìn)行檢測(cè)。

口腔CBCT模體1.jpg

口腔CBCT模體2.jpg

2、CBCT設(shè)備質(zhì)量控制檢測(cè)模體

CBCT設(shè)備性能模體是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于CBCT、牙科X線斷層攝影和3D成像設(shè)備全程的QA/QC測(cè)試工具的，應(yīng)用范圍包括3D成像設(shè)備和C形臂X射線機(jī)等設(shè)備，該模體也可用于標(biāo)準(zhǔn)的CT IQ測(cè)試。

符合標(biāo)準(zhǔn)： WS818-2023《錐形束X射線計(jì)算機(jī)體層成像(CBCT)設(shè)備質(zhì)量控制檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》附錄G。

CBCT質(zhì)量控制檢測(cè)模體1.jpg

CBCT質(zhì)量控制檢測(cè)模體2.jpg

主要技術(shù)參數(shù)：

1、模體主體，由直徑為 20cm 的聚氨酯軟膠圓柱體組成，高度 200mm；里面包含3組模塊，一個(gè)木箱為固定掛座，模體主體掛在木箱邊緣打好平水進(jìn)行掃描檢測(cè)

3組模塊

A 高對(duì)比度分辨力模塊

在主模體外殼內(nèi)第二層直徑150mm 厚40MM 由純鋁組成的高分辯率測(cè)試卡線對(duì)/ 厘米高分辨率線對(duì) 卡21 線對(duì)/厘米高分辨率線對(duì)卡可用于分辨率檢測(cè)，它的分辨率量程從1個(gè)線對(duì)/厘米到 21 個(gè)線對(duì)/厘米。在 21 線對(duì)檢測(cè)中，卡的精度是+0.5 線對(duì)，更低的線對(duì)檢測(cè)中的精度更準(zhǔn)確。

b低對(duì)比度分辨力模塊

1,主體材料（固體水）直徑150mm 厚40MM 檢測(cè)1.0％對(duì)比度模塊在主模體外殼內(nèi)第三層模塊中的低對(duì)比靶塊的尺寸和對(duì)比度如下：

外圈靶塊尺寸內(nèi)圈靶塊尺寸

2.0mm

3.0mm

4.0mm

5.0mm

6.0mm

7.0mm

8.0mm

9.0mm

15.0mm

給定了靶塊對(duì)比度的值，但是在檢測(cè)對(duì)比度性能前，需要重新確定靶塊的實(shí)際對(duì)比度。測(cè)量感興趣區(qū)得到實(shí)際的對(duì)比度，然后測(cè)量鄰近的本底區(qū)域。對(duì)幾個(gè)

掃描區(qū)的測(cè)量值取平均值，去確定靶塊的實(shí)際對(duì)比度。同時(shí)測(cè)量鄰近背景區(qū)域?qū)Π袇^(qū)的測(cè)量也是很重要的，因?yàn)椤氨瓲?和“帽狀"效應(yīng)可導(dǎo)致各掃描區(qū)域之間

的 CT 值不同。感興趣區(qū)不要太靠近邊緣。感興趣區(qū)的直徑至少要有 4×4 個(gè)像素。因?yàn)榈蛯?duì)比度測(cè)量存在“噪音"，所以應(yīng)取多個(gè)掃描區(qū)域測(cè)量值的平均值。

注意 mAs 的設(shè)置，因?yàn)殡S著 X 線曝光量的增加，光子量也將增加。利用在各種噪聲水平下視覺(jué)能分辨的靶區(qū)尺寸來(lái)評(píng)估對(duì)比度細(xì)節(jié)曲線上的信息。在每組對(duì)比

度里所有靶的對(duì)比度都是來(lái)自同樣單一的混合物，那樣能確保所有靶區(qū)的對(duì)比度是相同的。下面的等式可用來(lái)將測(cè)量對(duì)比度和尺寸轉(zhuǎn)換為其它規(guī)格的對(duì)比度和尺

寸（測(cè)量對(duì)比度）*（視覺(jué)能分辨出的最小靶直徑）=常數(shù)

c圖像均勻性模塊

1主體材料（固體水）直徑150mm 厚90MM

2, 圖像均勻性模塊是一個(gè)均勻材質(zhì)的模塊。這種物質(zhì)的 CT 值在標(biāo)準(zhǔn)掃描方案中，與水的密度的偏差在1%（20H）內(nèi)。典型的 CT 報(bào)告值從 5 H 到 18 H。這個(gè)模塊用來(lái)測(cè)量空間均勻性，CT平均值和噪聲。CT系統(tǒng)的精度由感興趣區(qū)（ROI）內(nèi)的 CT 平均值和相應(yīng)的 CT 值標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)衡量。這些測(cè)量取自掃描區(qū)內(nèi)不同地方。設(shè)定同樣大小的 ROI 區(qū)，分別測(cè)量均勻圖象中心和周?chē)?、下、左、右四個(gè)方向上給定的感興趣區(qū)（ROI）內(nèi)的大量點(diǎn)（比如 1000）的 CT 平均值和 CT值標(biāo)準(zhǔn)偏差。觀察以前圖像的數(shù)據(jù)變化和相關(guān)鄰近區(qū)域的數(shù)據(jù)變化通過(guò)掃描均勻性模塊可測(cè)量空間均勻性。觀察上圖顯示像素的一排或幾排的CT 值剖面輪廓平均值上下的趨勢(shì)走向。選擇一條從模塊一側(cè)到另一側(cè)的剖面曲線。由于 CT 機(jī)的邊緣效應(yīng)，具有代表性的曲線將是從模塊 2cm 處開(kāi)始。通過(guò)測(cè)量曲線上的 CT 最大值和 CT 最小值，使用下面的方程可得系統(tǒng)的整體均勻性：CT 值的“杯狀"或“帽狀"現(xiàn)象表明系統(tǒng)需要進(jìn)行重新標(biāo)定。檢測(cè)模塊的安裝和拆分對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用，不需要把模塊從模體上拆下來(lái)。如果要把模塊從模體上拆下來(lái)，請(qǐng)遵照下面的步驟