Метрологическое оборудование для компьютерных томографов

С самого начала использования в медицинской практике рентгеновского излучения встала нужда как в оценке качества передаваемого изображения, так и в определении лучевой нагрузки, которую получает пациент во время проведения процедуры. 

Типы фантомов

Они бывают математическими и экспериментальными. Первые основаны на математическом описании внутренних структур организма, включая физические характеристики и особенности геометрических форм. Наиболее популярные из них — воксельные фантомы:

• трансмиссионный — РКТ,
• эмиссионный — ОФЭКТ/КТ,
• эхолокационный — МРТ.

А для точного математического описания поверхности используют неоднородный рациональный B-сплайн (NURBS).

В свою очередь экспериментальные фантомы в ядерной медицине бывают 3 типов:

• контроль эксплуатационных параметров ПЭТ- и ОФЭКТ-сканеров,
• калибровка и оценка воспроизводимости показателей,
• тканеэквивалентные антропоморфные фантомы.

Сам же фантом для КТ — это физический объект, который состоит из набора конструктивных элементов, позволяющих моделировать определенные свойства и качества биологических объектов.

Для сканеров

Это экспериментальные фантомы первых двух типов. Они используются для проведения контроля как специализированными организациями, так и обученными сотрудниками медицинских учреждений уже непосредственно во время эксплуатации. 

Особое место среди них занимают фантомы, позволяющие определить качество получаемого изображения. Позволяют оценить такие параметры, как:

• равномерность/неравномерность и контраст фонового сигнала,
• четкость получаемого изображения,
• разрешающая способность прибора.

В комплектацию большинства фантомов входят цилиндрические трубки и другие объекты, позволяющие имитировать плотность тканевых структур организма и их степень контрастности на КТ-изображении. 

Антропоморфные тканеэквивалентные

Это фантомы, которые изготавливаются преимущественно из композитных материалов, обеспечивающих рассеяние и поглощение рентгеновского и гамма-излучения так, как это происходит в биологических средах организма: реальных органах и тканях. 

Обычно для имитации тела человека применяются следующие вещества:

• костные структуры — эпоксидные смолы,
• мягкая и жировая ткань — парафин с разным содержанием NaCl, уретан,
• легочная ткань — пористое дерево.

Размеры и геометрию таких фантомов максимально приближают к антропометрическим формам, что позволяет получить правильное пространственное представление о получаемом изображении. Существуют отдельные фантомы головы, грудной клетки, туловища и всего тела. Современные их виды могут распечатываться на 3Д-принтере.