美国模体实验室Catphan 700模体详细描述

　Catphan 700 CT性能模体适用于最先进的CT扫描仪和研究，需要先进的幻像来测量其全部潜力。

模体保留了其他Catphan®型号中提供的许多测试和功能，包括CTP515 低对比度模块和集成外壳安装系统。在此开发中已经对其他测试对象进行了改进，其中包括在新的CTP714高分辨率模块中添加高达30 lp / cm的测试图案，将更小的丙烯酸球添加到CTP682感光度切片几何模块中包含的低对比度球体阵列中，以及额外的骨和肺样本，以协助客户使用其CT图像进行放射治疗治疗计划。Cathan®700还包含新的CTP721波形插入件，用于测量跨扫描区域的切片几何和分辨率。

此外，为了解决由于扫描仪x和y轴的测试图案取向而导致的可能变量，模体有一个新的旋转安装。这使得安装的模体能够以45°的间隔旋转360°，并且对准定位器可以研究可能的角位置相关结果。


Catphan 700 CT性能模体测试总结

CTP682
-  感光度（线性）
-  扫描切片几何
-  切片灵敏度分布
-  线和珠坡
径的切片宽度-  像素（矩阵）尺寸
-  圆形对称
-  模体位置验证
-  患者对齐系统检查
-  扫描增量
-  MTF使用电线或珠点源
-  使用体积平均球体的对比度目标

CTP714
-  高分辨率测量 - 每厘米最多30线对

CTP515
-  低对比度灵敏度
-  比较次级和超片低对比度灵敏度

CTP721，CTP723
-  空间均匀性
-  噪声（精度）

CTP712
-  空间均匀性
-  噪声（精度）


Catphan 700 CT性能模体模块

Catphan 700由6个模块组成，封装在20cm的外壳中。

CTP682切片几何和灵敏度模块： CTP682模块包含三组相对的切片几何斜坡。相对的23度坡度用于测量扫描切片几何，验证模体位置，并检查患者对齐系统和扫描仪台的增量。浅的23度角允许比通常使用的45度斜坡更精确地测量切片厚度。z轴高度为38mm的粗斜面使用0.28mm的珠子设置为1mm z轴增量，精细斜坡使用0.18mm的珠子设置在.25mm z轴增量。其中一个斜坡组使用0.15mm细线，可精确测量薄的1和2mm切片，而不会产生条纹伪影。可以通过斜坡长度的比例来确定门架角度（高达10度），从而避免错误的测量。

该模块包括10个感光目标（丙烯酸，骨50％，LDPE，Bone-20％，Teflon，聚苯乙烯，Delrin TM，肺泡沫＃7112，PMP和空气以及用于水的小管）以测量CT数线性。目标数量的增加使得该模块适用于放射治疗CT感光度。

该模块还包含八个丙烯酸球体，以评估扫描仪对二次球形体积的成像。球体直径为1，1.5，2，3，4，6，8和10mm。



可以通过计数直径相对的感光测定目标的中心之间的像素来确定像素大小。

该模块的设计特别适用于通过软件进行自动分析，例如来自Image Owl，Inc.的Catphan®QA

CTP714高分辨率模块：CTP714 的独特设计通过减少高对比度材料的数量来最大限度地减少视觉瑕疵。2mm厚的铝对比图被放置在径向八边形图案上，其分辨率部分的范围为每厘米1至30线对。这种分辨率仪表模式大大降低了来自其他测试对象的条纹伪影的可能性。八角形设计和45°转角安装的组合使得所有的测量段都可以与x或y轴对齐，也可以以45°或90°的角度进行测量。

CTP515低对比度模块：CTP515由一系列各种直径和三个对比度的圆柱形杆组成，用于测量低对比度的性能。40mm长的杆在所有z轴位置都提供一致的对比度值，从而避免在扫描部分时出现任何体积平均误差。独特的次级测试对象能够评估不同扫描协议（音高，切片宽度和重建算法）在解析子对象低对比度对象中的有效性。

为了选择螺旋和多层图像协议，本模块中已经包含了独特的次低对比度目标（截头圆柱体）。比较通过扫描子目标与不同成像设置（切片宽度，间距和重建算法）获得的图像提供有价值的信息，以帮助选择用于识别小型对比度对象（如肿瘤）的最佳协议。

所有样品和背景材料都具有相当的有效原子序数; 只有密度变化才能产生有效衰减系数的变化。



子标靶具有标称的1.0％对比度和z轴长度为3,5和7mm。对于这些长度中的每一个，具有直径为3,5,7和9mm的目标。

CTP721波形插入：波形斜坡设计用于在平面分辨率和z轴（切片厚度）分辨率的影响下，查看模体中的切片几何。这是通过提供以给定的斜角角度穿过z轴的周期性图案来实现的。通过分析通过两个坡道的轮廓，可以看出关于3D体素分辨率的信息。

测试对象的完美CT图像（没有分辨率的损失）将产生一条线与一对倾斜坡道的交点的一致的几何图案。由于扫描仪在所有维度（切片厚度和平面内分辨率）中有限分辨率，波形偏离其理想形状，因此可以测量和分析噪声影响和其他不均匀的来源，以确定和评估成像性能的断层成像装置。空间性能包括设备准确地对对象进行成像的能力，包括平面内分辨率特征，切片厚度，切片平面的角度方向以及跨扫描场的响应均匀性。例如，如果整个切片中的切片厚度有变化，或者从切片的一侧到另一侧，

要详细了解Wave模块背后的成像物理，请参阅Dr. David Goodenough等人。，2016

该模块已被设计为是特别适合于自动分析软件如Catphan®QA 从图片猫头鹰，公司。

CTP723珠块：模体中还提供六个点源，以提供平面内PSF以及最终MTF的同步信息。

CTP712均匀模块：20cm直径的图像均匀性模块由标准扫描方案的CT密度设计在2密度（20H）以内的均匀材料铸造。典型记录的CT数范围为5H至18H。该模块用于空间均匀性，平均CT数和噪声值的测量。

使用固体材料可以消除暴露于冷冻温度下的泄漏或风险。CTP712固体图像均匀模块提供了一致的结果，比使用充水罐的模块更方便使用，并消除了由于不同水源引起的变化。这种固体材料的高径向和轴向均匀性使其成为水的理想替代品。它已经在x，y和z平面上的各种变量中进行了彻底的测试，并且在所有的应用中已被证明是稳定的。

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