放射治疗中CBCT的质控项目和模体

温脑

随着放疗的发展，以“三精”为特征的精准放疗成为了主流放疗技术。影像引导放射治疗IGRT当仁不让的成为了放疗位置精准的守护者，一般以锥形束CT（CBCT）作为实现方式，因此CBCT的质控就显得十分重要。今天我们就来聊一聊CBCT的质控。DELTA德尔塔仪器研发的各类医学质控模体，包括CBCT模体、CT性能测试模体，产品主要应用于各医疗器械制造生产企业、科研院所、医疗器械检验中心、大专院校、康复器械质量监督检验中心、医学计量检测中心、医学院及各类医院等领域。
最新的加速器质控行业指南WS 674-2020不包含CBCT质控。CBCT质控主要参考的指南有AAPM TG142和NCC/T-RT 001-2019。
一、先来看看这两份指南的相关内容：
TG142中的CBCT质控：

NCC/T-RT 001-2019中CBCT的质控：

两份指南的要求基本一致，对于CBCT质控主要有三方面：校准的精度、图像质量、成像剂量。由于篇幅的原因，在此仅介绍最常用的CBCT质控内容。
1、CBCT校准准确度

2、CBCT中心与MV中心一致性

3、CBCT图像质量

将Catphan模体，按照说明进行摆位，采用临床相关的参数获取模体的CBCT图像。参考Catphan的分析说明，对图像质量进行分析。

4、CBCT的剂量（年检可选项目）

二、接下来重点介绍DELTA德尔塔仪器CBCT模体
1、口腔CBCT性能模体
模体用于检测口腔CT机、口腔锥形束CT机的影像均匀性、高对比分辨力、低对比 分辨力和测距误差。
符合标准： WS818-2023 《锥形束X射线计算机体层成像(CBCT)设备质量控制检测标准》 附录F。

主要技术参数：
1. 模体主体，由直径为 16cm 的 PMMA 圆柱体组成，高度 45mm；包含图像均匀性 测试模块、高对比度分辨力测试模块、低对比度分辨力测试模块和测距模块，每 种模块高度 20mm。
2. 低对比度测试模块：直径 35mm，厚度 20mm，包括 LDPE 和 DELRIN 材料，在 横断面上的直径分别为 1mm、2mm、3 mm、4mm 和 5mm。
3. 高对比度分辨力测试模块：直径 35mm，厚度 20mm，包含两个方向的线对， 在横断面、冠状面和矢状面中线对数1.0lp/mm,1.3lp/mm,1.5lp/mm,2.0lp/mm，误差≤±10%。
4. 均匀性测试模块：由 PMMA 材料组成，直径 35mm，高度 20mm。
5. 测距模块：包含均匀分布的定位，深度 5mm，提供横断面上 50mm 的距离指示。
6. 模体配有气泡水平仪，用于模体的水平调节。
7. 配置三脚架，方便在不同位置进行检测。

2、CBCT设备质量控制检测模体
CBCT设备性能模体是专门设计用于CBCT、牙科X线断层摄影和3D成像设备全程的QA/QC测试工具的，应用范围包括3D成像设备和C形臂X射线机等设备，该模体也可用于标准的CT IQ测试。
符合标准： WS818-2023《锥形束X射线计算机体层成像(CBCT)设备质量控制检测标准》附录G。

主要技术参数：
1、模体主体，由直径为 20cm 的聚氨酯软胶圆柱体组成，高度 200mm；里面包含3组模块，一个木箱为固定挂座，模体主体挂在木箱边缘打好平水进行扫描检测
3组模块
A 高对比度分辨力模块
在主模体外壳内第二层直径150mm 厚40MM 由纯铝组成的高分辩率测试卡 线对/ 厘米高分辨率 线对 卡21 线对/厘米高分辨率线对卡可用于分辨率检测，它的分辨率量程从1个线对/厘米到 21 个线对/厘米。在 21 线对检测中，卡的精度是+0.5 线对，更低的线对检测中的精度更准确。

b低对比度分辨力模块
1,主体材料（固体水）直径150mm 厚40MM 检测1.0％对比度模块在主模体外壳内第三层模块中的低对比靶块的尺寸和对比度如下：
外圈靶块尺寸 内圈靶块尺寸
2.0mm
3.0mm
4.0mm
5.0mm
6.0mm
7.0mm
8.0mm
9.0mm
15.0mm
给定了靶块对比度的值，但是在检测对比度性能前，需要重新确定靶块的实际对比度。测量感兴趣区得到实际的对比度，然后测量邻近的本底区域。对几个
扫描区的测量值取平均值，去确定靶块的实际对比度。同时测量邻近背景区域对靶区的测量也是很重要的，因为“杯状”和“帽状”效应可导致各扫描区域之间
的 CT 值不同。感兴趣区不要太靠近边缘。感兴趣区的直径至少要有 4×4 个像素。因为低对比度测量存在“噪音”，所以应取多个扫描区域测量值的平均值。
注意 mAs 的设置，因为随着 X 线曝光量的增加，光子量也将增加。利用在各种噪声水平下视觉能分辨的靶区尺寸来评估对比度细节曲线上的信息。在每组对比
度里所有靶的对比度都是来自同样单一的混合物，那样能确保所有靶区的对比度是相同的。下面的等式可用来将测量对比度和尺寸转换为其它规格的对比度和尺
寸（测量对比度）*（视觉能分辨出的最小靶直径）=常数

c图像均匀性模块
1主体材料（固体水）直径150mm 厚90MM
2, 图像均匀性模块是一个均匀材质的模块。这种物质的 CT 值在标准扫描方案中，与水的密度的偏差在1%（20H）内。典型的 CT 报告值从 5 H 到 18 H。这个模块用来测量空间均匀性，CT平均值和噪声。CT系统的精度由感兴趣区（ROI）内的 CT 平均值和相应的 CT 值标准偏差来衡量。这些测量取自扫描区内不同地方。设定同样大小的 ROI 区，分别测量均匀图象中心和周围上、下、左、右四个方向上给定的感兴趣区（ROI）内的大量点（比如 1000）的 CT 平均值和 CT值标准偏差。观察以前图像的数据变化和相关邻近区域的数据变化通过扫描均匀性模块可测量空间均匀性。观察上图显示像素的一排或几排的CT 值剖面轮廓平均值上下的趋势走向。选择一条从模块一侧到另一侧的剖面曲线。由于 CT 机的边缘效应，具有代表性的曲线将是从模块 2cm 处开始。通过测量曲线上的 CT 最大值和 CT 最小值，使用下面的方程可得系统的整体均匀性：CT 值的“杯状”或“帽状”现象表明系统需要进行重新标定。检测模块的安装和拆分对于大多数的应用，不需要把模块从模体上拆下来。如果要把模块从模体上拆下来，请遵照下面的步骤

3、乳腺CBCT性能模体
乳腺CBCT性能模体是专门设计用于评价乳腺CBCT设备图像均匀性、图像信噪比、空间分辨率、密度分辨率、图像灰度值均匀性等参数测量的测试模体。
符合标准： WS818-2023 《锥形束X射线计算机体层成像(CBCT)设备质量控制检测标准》 附录H。

主要技术参数：
1、模体主体，由直径为 13cm 的聚氨酯软胶圆柱体组成，高度 10.5mm；里面包含3组模块一个铝箱为固定挂座，模体主体挂在铝箱边缘打好平水进行扫描检测
A 高对比度分辨力模块
1、 直径为13cm，高度0.5cm，直径80mm分部有6组不同直径的圆柱体高成分材料组成测试卡
2、直径0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm，高度0.5cm高密度成份材料组成

B 低对比度分辨力模块
1、直径为13cm，高度1cm，直径60mm分部有9组不同直径的圆柱体低成份材料组成低对比度模块
2、直径1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、9mm、15mm，高度1cm低成份材料组成

3、椎型均匀固体水，直径13cm，高8.5cm

三、以下为DELTA德尔塔仪器其它医疗器械质控模体实拍图：

1、500、700CT性能检测模体

500CT性能检测模体

700CT性能检测模体
2、MRI性能测试模体（SMR170）、（SMR100）

MRI性能测试模体（SMR100）

MRI性能测试模体（SMR170）
3、口腔曲面体层X射线模体

4、乳腺X射线摄影对比度细节模体CDMAM3.4、CDMAM4.0

CDMAM3.4

CDMAM4.0
5、光野检测尺

来源：部分引用物理师家园微信公众号，作者：吉林大学中日联谊医院 赵红福，如有侵权请联系我们删除。