Analysis of the accuracy of mapping in computed tomography

Abstract

The aim of the study is to assess the accuracy of mapping the internal structure and shape of phantoms in computed tomography (CT) imaging, using reconstructive metrology and virtual measurements. The tests material is tomographic imaging of diagnostic phantoms: the head phantom used for monthly calibrations of computer tomographs and the specialized phantom for tests performed once a year. The Materialize Mimics computer program was used to measure the geometry of objects inside the phantoms and to measure the radiological density in the cross-sections of the tested patterns. It is a universal tool for assessing the accuracy of mapping in CT imaging. The results of the measurements were used to perform a complete statistical analysis. The values of standard deviations for the performed measurements did not exceed the limit value, which means that the tested tomograph meets the requirements for homogeneity of imaging and noise level specified in the Regulation of the Minister of Health. The proposed procedure is important for the target device, but can also be a tool for comparing the quality of different tomographs.

Celem pracy jest ocena dokładności odwzorowania struktury wewnętrznej i kształtu fantomów w obrazowaniu tomografią komputerową (CT), z zastosowaniem metrologii rekonstrukcyjnej i pomiarów wirtualnych. Materiałem badań jest obrazowanie tomograficzne fantomów diagnostycznych: fantomu głowy używanego do comiesięcznych kalibracji tomografów komputerowych i fantomu specjalistycznego do testów wykonywanych raz w roku. Do pomiarów geometrii obiektów znajdujących się wewnątrz fantomów oraz pomiarów gęstości radiologicznej w przekrojach badanych wzorców wykorzystano program komputerowy Materialise Mimics. Stanowi on uniwersalne narzędzie do oceny dokładności odwzorowania w obrazowaniu CT. Wyniki pomiarów wykorzystano do przeprowadzenia pełnej analizy statystycznej. Wartości odchyleń standardowych dla wykonanych pomiarów nie przekroczyły wartości granicznej, co oznacza, że badany tomograf spełnia wymogi odnośnie do jednorodności obrazowania i poziomu szumów, ujęte w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia. Zaproponowana procedura jest istotna dla docelowego urządzenia, ale może również stanowić narzędzie do porównania jakości różnych tomografów.