X射线影像对比度细节体模的设计

0 引 言

    近年，一种符合美国医学物理师协会（AAPM）和 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量的检定检测。随着日益先进的数字摄影（CR）、数字成像（DR）及数字减影（DSA）等 X 射线摄影设备的发展，对其性能的监测也提出了更高的要求。在很多检定规程等法规中加进了对设备的最终结果-影像质量的硬性要求，在强调保证设备安全的同时，也强调了设备的有效性。同 X 射线摄影设备与生俱来的性能检测设备也是如影随形地迅速发展，其中影像质量对比度细节检验体模就是一个突出的研究成果。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就是对比度和分辨力。影像质量检验体模可以对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^[3-9]人在不同 X 射线摄影系统影像质量的比较研究、曝光技术参数的优化等方面成功使用了这种体模。卫生部、江苏省等^[10]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定势在必行。

    该体模的设计和制作参考了 AAPM 和 IEC 的要求。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。

1 体模材料

    体模材料采用聚甲基丙烯酸甲脂有机玻璃板。诊断用 X 射线平均能量一般在 40～100 kev 范围，在这个范围内，人软组织的 X 射线减弱系数在0.234 0～0.166 0，而有机玻璃在 0.259 5～0.168 7，两者是很接近的，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 1.18，两者也很接近。有机玻璃材料易购易得，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，很多情况采用了有机玻璃代替人软组织或体模材料。

2 对比度-细节的设计

    影像质量最重要的指标是对比度和空间分辨力，两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，就本体模而言，就是有机玻璃板上的孔的深度及大小也当按指数形式变化。