CT机定位光标模体的开发与应用

　　一、检测方法

　　过去CT机定位光标的检测一直使用胶片法,但操作起来比较麻烦,还需受检单位提供必须的胶片。为此,我们根据几年来的工作经验,设计制作了CT机的定位光标模体,用该模体检测定位灯准确度更为简捷、有效。

　　二、设计思路

　　在参考了国家局发布的《X射线计算机断层摄影装置影像质量保证检测规范》后,又受到层厚测量方法的启发,我们设计了如图1所示的圆柱形模体。

　　该模体采用均质有机玻璃材料制成,中心部位镟成顶角为直角的锥形空腔,沿侧表面中心线车有一圈浅槽,作为定位标记。由于空气(CT标称值为-1000)本身即可与它的均质环境———有机玻璃(CT标称值为+120)形成高对比,因此,我们可以利用定位标记与锥形空腔所形成的严格的空间几何关系来测出定位光标对实际扫描层面位置的偏差。

　　如图2所示,我们用两条虚线ab、cd间的区域表示扫描区,定位标记位于ab、cd的中心, ab、cd间的距离即层厚,设为10mm。现在沿ab做垂直于模体圆柱轴线的截面,将得到如图3所示的圆环。通过简单的计算,我们可知图中阴影区的直径为30mm。如果扫描区相对于定位标记向左偏移了1mm,则阴影区的直径变为32mm;如向右偏移了1mm,则阴影区的直径变为28mm。这样,我们以30mm为基准,根据实测阴影区直径(R)的大小,即可判断扫描区相对于定位标记偏移的多少((R-30)/2+值左偏,-值右偏)。

　　同理,如果我们选择层厚为8mm,那么基准将为28mm;如层厚为1mm,基准将为21mm。由此可见,基准将取决于层厚。事实上,由于我们选择的层厚和实测的层厚可能存在一定的误差,所以在计算基准时必须以实测的层厚为准。这就要求我们将定位灯的测量放在层厚测量之后进行。

　　三、影像分析

　　设想我们采用10mm层厚的头部条件进行扫描,首先使模体圆柱轴线垂直于扫描层面并处于扫描视野中心位置,再微调模体使表面定位标记与定位光标重合。扫描后所得到的影像如图3所示。

　　通过调节窗位,我们看到阴影区的面积是变化着的。为什么呢?我们来看图2所示的扫描区。扫描区经过锥形空腔时所探测的区域是一个圆台,而最终得到的平面影像将是扫描区域内所有信息的叠加。所以在图3所示的阴影区中,靠近圆环的区域的CT值是连续变化着的,且从有机玻璃的CT值渐变到空气的CT值(由于像素点的限制,实际显示器上CT值的变化是呈阶梯式的)。明白了这个道理,我们就可以找到我们想要的阴影区(即上节中沿ab做垂直于模体圆柱轴线的截面所得到的阴影区)。方法如下:

　　首先将窗宽调至最窄,再调节窗位,直到有机玻璃影像恰好消失,测量此时的阴影区直径即可。