成像性能测试模组的制作方法

本实用新型涉及医疗设备检测技术领域，特别是一种成像性能测试模组。

背景技术：

锥形束计算机断层成像技术(Cone-Beam Computed Tomography，CBCT)广泛应用于医学诊断及治疗的领域，尤其是口腔医疗诊断最重要的辅助手段，可用于牙种植，牙周病诊断和牙颌面部评估等领域。图像的质量直接会影响诊断效果，用于评价CBCT图像质量的参数有图像信噪比、空间分辨率、密度分辨率、图像灰度值均匀性等，这些参数的测量都要借助于测试模体来获取。目前，医用行业标准“YY/T 0795-2010口腔X射线数字化体层摄影设备专用技术条件”中推荐使用“DIGIDENT牙科测试体模”，该模体可以通过测量上述参数对CBCT图像性能做出较为准确的评价。但是，该模体不具备测量层厚的模块，用于评价密度分辨率和空间分辨率的模块不够完善；同时，针对诊断中经常出现金属伪影也无法进行准确测量，因而导致现有锥形束CT系统成像测试体模无法全面地评价图像质量，无法反映CBCT系统图像质量的完整性能，造成检测结果不准确。

技术实现要素：

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种功能齐全、测量参数更加完善、测量结果更精确且结构简单的成像性能测试模组。

其技术方案如下：

一种成像性能测试模组，包括设置于托架上用于检测噪声、伪影、一致性的第一模块，用于检测高对比度的第二模块，用于检测金属伪影和CT值的第三模块，用于检测低对比度的第四模块及用于检测图像几何性和层厚的第五模块，所述第一模块、所述第二模块、所述第三模块、所述第四模块及所述第五模块相互层叠布置。

在其中一个实施例中，所述第一模块包括第一测试体、及设有容纳腔室的第一壳体，所述第一测试体填充于所述容纳腔室。

在其中一个实施例中，所述第二模块包括第二测试体、第二壳体、及均设置于所述第二壳体内的第一线对组件和第二线对组件，所述第一线对组件和所述第二线对组件相交布置，所述第二测试体设置于所述第二壳体内、并位于所述第一线对组件和所述第二线对组件的相交中心的侧部。

在其中一个实施例中，所述第三模块包括第三壳体和第一分模块，所述第一分模块包括设置于所述第三壳体内的至少两个第一圆柱腔室，两个所述第一圆柱腔室的中心连线形成第一弧线。

在其中一个实施例中，所述第三模块还包括第二分模块，所述第二分模块包括至少两个第二圆柱腔室，两个所述第二圆柱腔室的中心连线形成第二弧线，且所述第二弧线与所述第一弧线相对布置。

在其中一个实施例中，所述第四模块包括第四壳体、及设置于所述第四壳体内的密度分辨率测试组件，所述密度分辨率测试组件包括围绕所述第四壳体的中心布置的多个密度分辨率测试单元件，多个所述密度分辨率测试单元件的直径呈递增趋势，且多个所述密度分辨率测试单元件的中心连线形成第三弧线。

在其中一个实施例中，所述第四模块包括三个所述密度分辨率测试组件，三个所述密度分辨率测试组件均沿所述第四壳体的中心环绕布置。

在其中一个实施例中，所述第五模块包括第五壳体和第三分模块，所述第三分模块包括设置于所述第五壳体上的至少三个第三圆柱腔室，三个所述第三圆柱腔室呈三角形布置。

在其中一个实施例中，所述第五模块还包括第四分模块，所述第四分模块包括设置于所述第五壳体内、且交错布置的两个第三测试体，所述第三测试体与水平方向的夹角为45度。

本实用新型的有益效果在于：

上述成像性能测试模组通过在托架上层叠布置用于检测噪声、伪影、一致性的第一模块、用于检测高对比度的第二模块、用于检测金属伪影和CT值的第三模块、用于检测低对比度的第四模块及用于检测图像几何性和层厚的第五模块，不仅可以使得组成结构更加紧凑、小巧，适用于不同的口腔CT系统，而且模块的功能更加齐全，可以更加全面和科学的评估CBCT系统图像的成像质量，测试结果更加精确可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的成像性能测试模组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的第二模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的第三模块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的第四模块的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的第五模块的结构示意图。

附图标记说明：

100、第一模块，120、第一测试体，140、第一壳体，200、第二模块，220、第二测试体，240、第二壳体，260、第一线对组件，280、第二线对组件，300、第三模块，320、第三壳体，340、第一分模块，342、第一圆柱腔室，360、第二分模块，362、第二圆柱腔室，400、第四模块，420、第四壳体，440、密度分辨率测试组件，442、密度分辨率测试单元件，500、第五模块，520、第五壳体，540、第三分模块，542、第三圆柱腔室，560、第四分模块，562、第三测试体。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种成像性能测试模组，包括设置于托架上用于检测噪声、伪影、一致性的第一模块100，用于检测高对比度的第二模块200，用于检测金属伪影和CT值的第三模块300，用于检测低对比度的第四模块400及用于检测图像几何性和层厚的第五模块500，所述第一模块100、所述第二模块200、所述第三模块300、所述第四模块400及所述第五模块500相互层叠布置。

上述成像性能测试模组通过在托架上层叠布置用于检测噪声、伪影、一致性的第一模块100，用于检测高对比度的第二模块200，用于检测金属伪影和CT值的第三模块300，用于检测低对比度的第四模块400及用于检测图像几何性和层厚的第五模块500，不仅可以使得组成结构更加紧凑、小巧，适用于不同的口腔CT系统，而且模块的功能更加齐全，可以更加全面和科学的评估CBCT系统图像的成像质量，测试结果更加精确可靠。

在本实施例中，优选上述五个模块的形状均为圆柱体，且五个圆柱体的外形尺寸大小相同，直径均为100mm，不仅便于使用，而且外观更加美观、大方，当然在其他实施例中也可以是其他例如正方形、椭圆形等形状。在本优选的实施例中上述五个模块均可固定于托架上，托架上对应设置有托盘，托盘可绕托架转动，五个模块可分别固定于托盘上，亦可由上至下层叠布置于托盘上，如此可以更好的利用空间，减小占用空间的大小，使得结构更加紧凑。实际使用时，可以将所选托盘放置于X射线源与探测器中间位置，从而进行锥束CT系统对应性能的检测，操作简单，工作可靠。

所述第一模块100包括第一测试体120、及设有容纳腔室的第一壳体140，所述第一测试体120填充于所述容纳腔室。在本实施例中，所述第一壳体140采用低密度材料制作，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等；此外，所述第一测试体120为水，水填充于所述第一壳体140的容纳腔室内，锥束CT系统X射线穿透所述第一模块100，得到重建后的图像，计算图像上采样点的灰度值并进行比较，进而可以用来评判图像的均匀性。

如图2所示，此外，所述第二模块200包括第二测试体220、第二壳体240、及均设置于所述第二壳体240内的第一线对组件260和第二线对组件280，所述第一线对组件260和所述第二线对组件280相交布置，所述第二测试体220设置于所述第二壳体240内、并位于所述第一线对组件260和所述第二线对组件280的相交中心的侧部。

在实施例中优选的，所述第一线对组件260和所述第二线对组件280均由多个高密度金属丝(线对)组成，多个线对呈递增排列的趋势，两组线对相交布置，且相交中心与所述第二壳体240的中心重合，由此可以在面积尽量小巧的壳体上布置更多的线对，以提高空间分辨率的精细水平，从而提高检测精度。此外，所述第一线对组件260为1.0LP/mm～1.5LP/mm，所述第二线对组件280为1.6LP/mm～2.0LP/mm，线对的长度为10mm，深度为10mm。进一步的，所述第二测试体220为直径为0.3mm的钨球，钨球的数量为两个，两个钨球优选嵌装于所述第一线对组件260和所述第二线对组件280的相交中心的两侧，用于进行空间分辨率的测量。通过上述结构可以将线对法(用于检测空间分辨率的主观方法)，以及利用钨球、通过调制传输函数法计算空间分辨率的客观方法相结合，由此来进行一步提高所述第二模块200进行空间分辨率的检测精确度和使用范围。

如图3所示，在进一步的实施例中，所述第三模块300包括第三壳体320和第一分模块340，所述第一分模块340包括设置于所述第三壳体320上的至少两个第一圆柱腔室342，两个所述第一圆柱腔室342的中心连线形成第一弧线。

其中，所述第一分模块340为金属伪影模块，用于评价锥束CT系统对金属伪影的去除效果。所述第三壳体320同样采用低密度材料制作，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等；此外，壳体优选为直径100mm，高度为20mm的圆柱体，在本实施例中所述第一圆柱腔室342的数量为10个，且均贯穿所述第三壳体320，10个所述第一圆柱腔室342的中心连线形成第一弧线，不仅可以在有限大小壳体内设置更多的所述第一圆柱腔室342，还可以减小所述第三壳体320的大小，使得第三壳体320更加轻小，同时还可以更好的模拟人体口腔的形状，使得检测模体更加贴近实际情况，提高检测的准确性。同时第一圆柱腔室342内可以插拔更换钛棒或PMMA棒，用以模拟金属伪影的情况，使检测结果更加精确的同时，还可以便于更换，使用极为方便。实际使用中，可以根据实际使用情况设置不同数量的所述第一圆柱腔室342。

在上述实施例的基础上进一步的，所述第三模块300还包括第二分模块360，所述第二分模块360包括至少两个第二圆柱腔室362，两个所述第二圆柱腔室362的中心连线形成第二弧线，且所述第二弧线与所述第一弧线相对布置。

所述第二分模块360为CT值模块，本实施例中其具体包括5个呈弧形布置的圆柱体，该五个圆柱体设置于所述第三壳体320的内部，并且其内部分别填充有5种不同的人体等效组织材料，可以分别填充例如水、空气等。当X射线穿过不同的等效组织材料时，物质密度系数高，则吸收的X射线量愈多，CT值就大，否则得到的CT值就愈小，由此可以较为全面和可靠的测量图像的CT值。此外，五个圆柱体的中心连线形成第二弧线，可以使得布置结构更加紧凑，占用更小的空间，使得有限的壳体内可以设置更多的圆柱体。

如图4所示，此外，所述第四模块400包括第四壳体420、及设置于所述第四壳体420内的密度分辨率测试组件440，所述密度分辨率测试组件440包括围绕所述第四壳体420的中心布置的多个密度分辨率测试单元件442，多个所述密度分辨率测试单元件442的直径呈递增趋势，且多个所述密度分辨率测试单元件442的中心连线形成第三弧线。

本实施例中所述密度分辨率测试单元件442的数量为6个圆柱体，6个圆柱体的直径为1.0～6.0mm的范围内呈逐渐递增，且6个圆柱体均环绕所述第四壳体420的中心环绕排列，并且其内部分别填充有不同的人体等效组织材料，可以填充例如水、空气等。进一步地，所述第三模块300包括三个所述密度分辨率测试组件440，三个所述密度分辨率测试组件440均沿所述第四壳体420的中心环绕布置。三个所述密度分辨率测试组件440互相环绕所述第四壳体420的中心布置，不仅可以用于密度分辨率的测量，而且由于排列集中，可以更好的适用于不同的FOV(扫描野)的锥束成像，提高适用广度。

如图5所示，在其中一个实施例中，所述第五模块500包括第五壳体520和第三分模块540，所述第三分模块540包括设置于所述第五壳体520上的至少三个第三圆柱腔室542，三个所述第三圆柱腔室542呈三角形布置。在本实施例中，三个所述第三圆柱腔室542可以构成任意三角形，优选为正三角形，进一步，所述第三圆柱腔室542的数量为四个，从而可以构成正方形，通过X射线后形成的图像与上述形状进行比对，可以更加直观的判断锥束CT系统的图像的几何误差。

此外，所述第五模块500还包括第四分模块560，所述第四分模块560包括设置于所述第五壳体520内、且交错布置的两个第三测试体562，所述第三测试体562与水平方向的夹角为45度。所述第三测试体562优选直径为0.5mm，长度为25mm的钨丝，两根钨丝相对布置，且均沿水平方向倾斜45度，从侧面观察，两者呈相交状态，该布置结构不仅可以减少散射线，还可以获得很高的图像对比度，从而保证测量结果的准确。同时，通过计算观察到图像上的斜线的长度即可得到具体层厚值，计算方式简单，数据获取可靠。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。