摘要： 本文目的是研究CT机的质量保证检测方法。用美国体模公司生产的Catphan412体模和美国Radcal公司生产的多用剂量仪检测143台CT机的定位光精度、诊视床运动精度、层厚、CT值线性、场均匀性、噪声、高对比度分辨力、低对比度分辨力和剂量指数（CTDI）。结论：Catphan412体模可以检测除了水的CT值以外国家对CT机应用质量检测所要求的所有性能参数。检测项目多、使用方便使它成为CT机质量保证检测的理想工具。

中图分类号：R318 .6文献标识码：A文章编号：1005-202X（1999）03-0161－04

Methods of QA test for CT scanner with the catphan

LIN Yi-qun ，FENG Xiao-gang ，HONG De-ming ，YU Xiao-e

(Department of Biomedical Engineering，First Military Medical University，Guangzhou 510515，China)

Abstract:The purpose of this paper is to study the method of QA test for CT scanners with Catphan 412 phantom made by the phantom laboratory，U.S.A. and muti-purpose dosemeter made by Radcal Corporation，U.S.A.，we measured the following performance parameters for 143 sets of CT scanners: scan localization light accuracy， table movement accuracy， slice width， field uniformity， noise， high contrast resolution， low contrast resolution, CT dose index(CTDI) . The Consequence is: Catphan 412 phantom is able to measure all the parameters which are demanded by our country's government in the test of use quality for CT scanner excepting the CT value of water. The multiplicity of parameters to be tested and the ease of use make it ideal for QA test.

Key words:CT；quality assurance；performance parameter；test method

前言：本文目的是研究CT机的质量保证(Quality Assurance， QA)检测的体模和方法。所谓质量保证就是为了使放射设备达到最佳的性能状态，产生最高效益，同时对病人的辐射减少到最小而采取的一系列有计划、有系统的活动。QA检测是质量保证的重要环节。通过QA检测了解设备的性能状态，并与验收时确定的性能基础相比较，以便在设备的故障发生之前早期发现性能的变化，及时进行维修，保证设备始终工作于最佳性能状态。QA检测必须定期进行，或于设备维修之后及时进行。1995年7月我国卫生部制定了“大型医用设备配置与应用管理暂行办法”，要求对全国的大型医用设备进行应用质量检测和评审，合格的才发给“应用许可证”。同时使用机构对大型医用设备应严格执行操作规程，认真进行维护保养，并经常进行性能稳定性检测。

Edwin C.McCullough博士等人在CT机临床应用的初期，就对全世界第一部头部CT（EMI），第一部全身CT机（ACTA）和其他早期的CT机产品（Delta）进行了QA检测和性能评价^[1]。随着McCullough博士等先驱者的工作，CT机的质量保证和性能评价写入了美国医学物理学家学会的第1号报告（AAPM Report No.1）中^[2]。但是从1977年AAPM第1号报告发表以来，CT机设计有了很大进步，人们对CT机的原理和性能极限也有了更深的了解，因此1993年AAPM第39号报告对第1号报告作了补充和修改^[3]。David J.Goodenough博士等人也很早开始进行CT机的QA检测和体模研究^[4]，他设计的CT机QA检测用的Catphan体模获得1997年北美放射学会（RSNA）的科学奖。

我们于1996年5月引进了美国体模公司的Catphan412体模，1997年7月引进了美国Radcal公司的多用剂量仪，进行了CT机的应用质量检测研究，检测参数为定位光精度、诊视床运动精度、层厚、CT值线性、场均匀性、噪声、高对比度分辨力、低对比度分辨力和CT剂量指数（CTDI）。到1998年12月为止我们共检测了143台CT机的应用质量。本文介绍Catphan412体模的结构并用其进行CT机QA检测的方法和结果，最后讨论用Catphan412体模进行CT机QA检测的优缺点。

1材料和方法

1.1材料

（1）Catphan412体模

Catphan412体模由一个外径20cm的圆筒和并排填充在圆筒内的4个模块构成，图1是Catphan412体模的外形。

图1Catphan412体模

所有模块均是用固体材料铸造而成的。

第一个模块（CTP401）直径15cm，厚2.5cm，用于测量扫描层厚度、定位光精度、诊视床运动精度和CT值线性。在模块中嵌有两组分别与x轴、y轴平行的相对的斜线，和4个直径1.25cm的小圆柱体样品，分别用特氟隆（Teflon高密度，类似骨头）、丙烯（Acrylic）、低密度聚乙烯（LDPE）和空气（密度最低）材料做成，如图2。

图2模块1 CTP401

第二个模块（CTP486）直径15cm，厚2.5cm，是用均匀材料做成，用于测量空间均匀度和噪声，如图3。

图3模块2 CTP486

第三个模块（CTP446）直径15cm，厚2.5cm，用于测量高对比度分辨力。在模块中嵌有一条精密加工的高分辨力规尺，有16组分辨力从5到20线对/cm的结构，如图4。

图4模块3 CTP446

第四个模块（CTP263）直径15cm，厚2.5cm，用于测量低对比度分辨力，如图5。它由许多不同厚度和不同对比度的圆柱棒组成，标称的对比度分别为0.1%，0.3%，0.5%和1%。对每种对比度棒的直径分别为2，3，4，5，7，9，12和15mm。

（2）剂量头模

用透明有机玻璃做成的圆柱体，直径16cm，厚15cm。在体模中心有一个圆孔，边缘有8个均匀分布的圆孔，每个圆孔直径1.2cm，垂直贯穿整个头模。

（3）多用剂量仪

美国Radcal公司制造的多用剂量仪，包括一个电离室探头（20×6-3CT），和一个辐射剂量仪（2026C）。

图5模块4 CTP263

1.2检测方法

我们参考国外CT机QA检测的经验，通过实验研究制定了CT机性能检测方法。

（1）剂量指数（CTDI）的测量

CT剂量指数（CTDI）定义为沿垂直于断层平面的直线，从–7-T到+7 T对剂量分布曲线积分，除以标称层厚与单次扫描断层数N的乘积^[3]。其表达式如下：

式中：T为标称层厚

N为单次扫描的断层数

D（z）表示单次扫描时在与扫描孔轴线平行的直线上吸收剂量的分布。

将剂量头模置于诊视床上移至扫描孔中心位置，要求体模轴线与扫描面垂直，将电离室探头插入体模中心孔，并保证电离室探头的有效敏感中心位于扫描层中间。在常规头部扫描条件下对头模进行扫描，记录剂量仪上的读数，扫描三次求读数的平均值。将读数乘上校正系数，通过公式计算可得头模中心的剂量指数。再将电离室探头依次分别插入剂量头模边缘上的各小孔，同理可测得头模的最大表面剂量。

（2）定位光精度测量

CT机用光束来确定将进行扫描的层面。用Catphan体模的第一层模块可以测量其精度。如果X线扫描经过该模块的中心面，则扫描后所得的图像中，斜线的像的中心正好在模块图像中心的坐标轴上，如图6（a）；如果X线扫描偏离模块的中心面，如图6（b），X线扫描线在模块中心面的前面，则斜线像的中点向逆时针方向偏离坐标轴，分别测出这些斜线的像偏离坐标轴的位移，就可以计算出X线扫描面偏离模块中心面的距离（参考层厚计算方法）。具体步骤是让定位光对准第一层模块表面的刻度点（即中心面），在标准头部扫描条件下进行单层扫描，由扫描所得的图像测量斜线中点偏离坐标轴的位移（参考斜线像长的测量方法），计算出定位光的误差，以mm作单位。