本發(fā)明涉及一種適用于數(shù)字減影血管造影技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)體模及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

數(shù)字減影血管造影(DSA)是一種廣泛應(yīng)用于心血管造影檢查的醫(yī)學(xué)成像裝置，通過(guò)血管注射碘對(duì)比劑并計(jì)算機(jī)圖像減影實(shí)現(xiàn)血管檢查。DSA的血管成像效果直接決定血管疾病的檢出能力，目前對(duì)DSA血管成像能力的檢測(cè)可以通過(guò)體模測(cè)試實(shí)現(xiàn)。但目前的DSA檢測(cè)體模僅能進(jìn)行基本仿真血管的成像檢測(cè)，無(wú)法對(duì)特異性、特定性和3維結(jié)構(gòu)的血管進(jìn)行成像能力檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供了適用于數(shù)字減影血管造影技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)體模及檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了特異性、特定性和3維血管形態(tài)的成像能力檢測(cè)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種適用于數(shù)字減影血管造影技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)體模，包括從下到上依次疊放的U型塊、插座模塊、階梯模塊及骨骼模塊，所述插座模塊上設(shè)有插孔，插孔內(nèi)設(shè)有可替換模擬模塊，所述可替換模擬模塊包括動(dòng)脈血管模擬模塊、心臟冠狀動(dòng)脈模擬模塊、頸動(dòng)脈模擬模塊以及腎動(dòng)脈模擬模塊；所述插座模塊內(nèi)還能放置分辨率測(cè)試模塊；還包括空白模塊和標(biāo)記模塊，所述空白模塊作為動(dòng)脈血管模擬模塊的對(duì)照組，與動(dòng)脈血管模擬模塊放在同一平面上；所述標(biāo)記模塊與分辨率測(cè)試模塊配合工作。

所述標(biāo)記模塊為一長(zhǎng)方體水玻璃板，在左上角有一個(gè)缺角以用來(lái)確定該模塊的正確擺放位置，在其表面距離每一邊1cm的地方都嵌有一條鉛線。

所述心臟冠狀動(dòng)脈模擬模塊包括兩塊玻璃水基板，每個(gè)所述玻璃水基板上雕刻有仿心臟凹槽，兩塊玻璃水基板上的仿心臟凹槽的形狀分別為心臟冠狀動(dòng)脈左前斜60°和右前斜30°的投影形狀；所述仿心臟凹槽內(nèi)填充有對(duì)比劑和仿真阻塞的硬脂質(zhì)材料。

仿心臟凹槽包括左支和右支，左支和右支上分別有兩個(gè)分支；右支第一分支和左支第一分支內(nèi)分別設(shè)有仿真阻塞的硬脂質(zhì)材料，每一分支上分別有三段阻塞，阻塞程度依次為25％、50％、75％。

所述動(dòng)脈血管模擬模塊成長(zhǎng)方體型，在其表面設(shè)有模擬管徑為0.1cm、0.2cm、0.4cm的動(dòng)脈血管的三條凹槽；每條凹槽內(nèi)包含一個(gè)仿真動(dòng)脈瘤的直徑1cm的圓。

三條凹槽內(nèi)都設(shè)有仿真動(dòng)脈對(duì)比劑，濃度分別為25％、50％、75％，碘濃度為15mg/ml；三個(gè)圓內(nèi)設(shè)有不同碘濃度的對(duì)比劑，碘濃度分別為1.5mg/ml、3mg/ml、6mg/ml。

所述頸動(dòng)脈模擬模塊包括成長(zhǎng)方體型的水玻璃板，在其內(nèi)部嵌有一段可拆分的水玻璃圓柱體，所述水玻璃圓柱體通過(guò)齒輪固定在水玻璃板內(nèi)，所述水玻璃圓柱體內(nèi)封閉有一個(gè)3D打印機(jī)制作的頸動(dòng)脈模型；所述頸動(dòng)脈模型的頸動(dòng)脈竇部由頸總動(dòng)脈到頸內(nèi)動(dòng)脈段使用硬脂質(zhì)依次在三個(gè)模型上分別模仿出了25％、50％、75％三種阻塞情況，并在其內(nèi)壁存在粘貼的鋁片，以用來(lái)模仿斑塊，并且頸動(dòng)脈模型內(nèi)密封了造影劑。

所述腎動(dòng)脈模擬模塊包括A、B兩組模擬模塊，A組模擬模塊模仿動(dòng)脈粥樣硬化病變，B組模仿大動(dòng)脈炎病變；每組模擬模塊有三塊水玻璃基板，每塊水玻璃基板上雕刻有一條仿腎動(dòng)脈凹槽；仿腎動(dòng)脈凹槽內(nèi)填充有對(duì)比劑，仿腎動(dòng)脈凹槽的開(kāi)口直徑為0.7cm，仿隨腎動(dòng)脈向下方走形，直徑逐步減小，末端開(kāi)口大小為0.05cm；

A組模擬模塊中的每條仿腎動(dòng)脈凹槽內(nèi)在距開(kāi)口2cm的轉(zhuǎn)彎處設(shè)有斑塊狹窄或動(dòng)脈增厚阻塞，三條仿腎動(dòng)脈凹槽的阻塞程度分別為25％、50％、75％；

B組模擬模塊中的每條仿腎動(dòng)脈凹槽在內(nèi)部對(duì)稱位置設(shè)置有阻塞，三條仿腎動(dòng)脈凹槽設(shè)置阻塞的位置自起始部向下依次設(shè)置，三條仿腎動(dòng)脈凹槽的阻塞程度也分別為25％、50％、75％。

采用所述的一種適用于數(shù)字減影血管造影技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)體模的檢測(cè)方法，包括：

進(jìn)行空氣比釋動(dòng)能率測(cè)試時(shí)，將階梯模塊組合成長(zhǎng)方體，分辨率測(cè)試模塊的空白部分插入插槽模塊并將上述長(zhǎng)方體放置在插槽模塊上面組合成尺寸為20*20*15cm的均勻方體，將所述均勻方體水平放置在導(dǎo)管床上，并處于影像探測(cè)部件的視野中，以模擬15cm的人體厚度；

將Baracuda X射線分析儀的多功能探頭放置于均勻方體的頂端，并使射線探測(cè)面朝向球管方向；

將焦皮距設(shè)置為最大，升高導(dǎo)管床，使多功能探頭靠近影像探測(cè)部件；

使用透視和采集模式分別進(jìn)行曝光，根據(jù)所選擇曝光模式的影像探測(cè)器輸入視野的不同分別進(jìn)行曝光測(cè)量，將曝光條件記錄清晰，讀取所選擇曝光模式下曝光的空氣比釋動(dòng)能率；確定所選擇曝光模式下曝光產(chǎn)生的影像的數(shù)量，以測(cè)得的空氣比釋動(dòng)能率除以影像的數(shù)量，得到每幅影像的空氣比釋動(dòng)能率。

還包括：

進(jìn)行對(duì)比度均勻性及動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試時(shí)，將階梯模塊組合成階梯，與骨骼模塊一起置于插座模塊內(nèi)；階梯模塊的階梯和骨骼模塊中的骨與動(dòng)脈血管模擬模塊的血管垂直；拍攝圖像后觀察穿過(guò)骨和階梯的血管影像是否均勻并觀察能看清的最細(xì)血管；移動(dòng)動(dòng)脈血管模擬模塊將空白模塊置于視野內(nèi)，觀察所能看清的階梯數(shù)；階數(shù)越高越好；

進(jìn)行減影偽影時(shí)：將階梯模塊進(jìn)行組合，模擬15cm的人體厚度；將骨骼模塊和動(dòng)脈血管模擬模塊置于階梯模塊上；減影模式下獲得蒙片和被減影影像；觀察影像中是否可見(jiàn)圓孔的邊緣，如果有則表明成像系統(tǒng)不穩(wěn)定。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明改進(jìn)空間分辨率卡，使用標(biāo)記模塊更準(zhǔn)確的定位，使用病灶模擬模塊模仿真實(shí)條件下病灶顯影。

本發(fā)明設(shè)有仿真人體頸動(dòng)脈、腎動(dòng)脈、冠狀動(dòng)脈病變的模塊，使得在檢測(cè)時(shí)更大程度的接近真實(shí)病例，為質(zhì)量檢測(cè)提供更有代表性的數(shù)據(jù)。

標(biāo)記模塊采用鉛線嵌入交叉成“井”字形作為標(biāo)記，以此保障進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)可以基準(zhǔn)影像，準(zhǔn)確減影。

本發(fā)明具有較高的科研、教學(xué)利用價(jià)值，在商業(yè)推廣中也會(huì)因?yàn)槠洫?dú)特、新穎的設(shè)計(jì)獨(dú)占鰲頭。

本發(fā)明設(shè)計(jì)了3維仿真頸動(dòng)脈、投影仿真冠狀動(dòng)脈和腎動(dòng)脈的仿真模塊，實(shí)現(xiàn)了特異性、特定性和3維血管形態(tài)的成像能力檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)分解圖；

圖2為階梯模塊的結(jié)構(gòu)圖；

圖3(a)為骨骼模塊的仰視圖，圖3(b)為骨骼模塊的側(cè)視圖，圖3(c)為骨骼模塊的俯視圖；

圖4為插座模塊的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為標(biāo)記模塊示意圖；

圖6為分辨率測(cè)試模塊；

圖7為動(dòng)脈血管模擬模塊；

圖8(a)為左前斜60°心臟冠狀動(dòng)脈模擬模塊；圖8(b)右前斜30°心臟冠狀動(dòng)脈模擬模塊

圖9為頸動(dòng)脈模擬模塊；

圖10為腎動(dòng)脈模擬模塊。

其中，1.階梯模塊，2.骨骼模塊，3.插座模塊，4.U型塊，5.動(dòng)脈血管模擬模塊，6.水玻璃圓柱體，7.頸動(dòng)脈模型。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1-2所示，適用于數(shù)字減影血管造影技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)體模，由多個(gè)長(zhǎng)方體模塊組合而成，包含階梯模塊1、插座模塊3、骨骼模塊2、動(dòng)脈血管模擬模塊、分辨率測(cè)試模塊、病灶模擬模塊(心臟冠狀動(dòng)脈模擬模塊、頸動(dòng)脈模擬模塊以及腎動(dòng)脈模擬模塊)、U型塊4。

本發(fā)明整個(gè)體模的底部為長(zhǎng)20cm的正方形。

階梯模塊1。一個(gè)長(zhǎng)方體，尺寸為20*20*7.5cm，由兩部分組成結(jié)合處成階梯狀每一塊有三個(gè)階梯，兩塊加起來(lái)可以拼成一個(gè)大的階梯。每個(gè)階梯長(zhǎng)2.5cm。

插座模塊3高7.5cm，寬15cm。骨骼模塊2高2.5cm，骨骼為3D打印的肋骨。

空白模塊與動(dòng)脈血管模擬模塊5共同組成一個(gè)模體塊，長(zhǎng)45cm，寬15cm，高2.5cm。

(分辨率測(cè)試模塊、動(dòng)脈血管模塊除了分辨率測(cè)試卡、血管部分其余地方都是空白模塊)

U型塊4為長(zhǎng)20cm，寬15cm。

由U型塊做底座，其他模塊疊放而成，順序由下到上為；U型塊、插座模塊、階梯模塊、骨骼模塊。

本發(fā)明可測(cè)試數(shù)字減影血管造影技術(shù)(DSA)系統(tǒng)常規(guī)，模擬血管及其病灶和肋骨，并能進(jìn)行分辨率、均勻度、減形效果、配準(zhǔn)精度測(cè)試。

如圖3(a)-圖3(c)所示，骨骼模塊中的骨骼為肋骨仿真體，使用3D打印技術(shù)獲得，為20cm×20cm×2.5cm，使用可進(jìn)行減影。

階梯模塊如圖2所示，每個(gè)階梯2.5cm，共6個(gè)階梯，可疊成20cm×20cm×7.5cm塊，和插座模塊一起可模擬人體。階梯模塊圖像用于檢測(cè)系統(tǒng)的空氣比釋動(dòng)能率、對(duì)比度均勻性、動(dòng)態(tài)范圍、減影偽影。

插座模塊如圖4所示，為20cm×20cm×7.5cm，其上有15cm×20cm×2.5cm狹槽。

如圖5所示，標(biāo)記模塊，為一20cm×15cm×2.5cm的水玻璃板，在其的左上角有一個(gè)邊長(zhǎng)缺角以用來(lái)確定該模塊的正確擺放位置，在其表面距離每一邊1cm的長(zhǎng)度都有一條鉛線嵌入交叉成“井”字形作為標(biāo)記，以用來(lái)基準(zhǔn)影像準(zhǔn)確減影。標(biāo)記模塊與分辨率測(cè)試模塊一同插入插座模塊，用以校準(zhǔn)儀器。

如圖6所示，分辨率測(cè)試模塊，為一20cm×15cm×2.5cm的水玻璃板，在其的左上角有一個(gè)邊長(zhǎng)1cm的缺角以用來(lái)確定該模塊的正確擺放位置，并在其正面以表面中心為圓心有一個(gè)直徑為9cm的圓形淺槽，用來(lái)校準(zhǔn)確定位置粘貼0.05mmPb，0.6Lp/mm的星形測(cè)試卡(型號(hào)JD-B 2度)。

如圖7所示，動(dòng)脈血管模擬模塊，模塊尺寸45×15×2.5cm，對(duì)比劑可以填入0.1cm、0.2cm、0.4cm管徑動(dòng)脈血管仿真凹槽部分。每條仿真動(dòng)脈能夠模擬動(dòng)脈瘤和動(dòng)脈狹窄。仿真動(dòng)脈對(duì)比劑(脂溶性對(duì)比劑碘化油)濃度分別為25％、50％、75％，碘濃度為15mg/ml。每條模擬動(dòng)脈血管均包含一個(gè)直徑1cm的圓，每一個(gè)圓里包含不同的碘濃度，用于測(cè)量線性度，同時(shí)仿真動(dòng)脈瘤，三個(gè)圓形的克碘濃度為150、300、600mg/ml。

如圖8(a)-8(b)所示，模塊仿真心臟冠狀動(dòng)脈左前斜60°和右前斜30°的投影形狀，凹槽雕刻在基板上(玻璃水基板)并將對(duì)比劑填入凹槽。模塊尺寸規(guī)格為：上端開(kāi)口0.5cm，隨血管走形，直徑逐步減小，末端開(kāi)口大小為0.05cm，為冠狀動(dòng)脈造影最小血管開(kāi)口。仿真冠狀動(dòng)脈模塊中設(shè)置了阻塞仿真部分，阻塞位置設(shè)定為右支第一分支與左支第一分支，阻塞程度為25％、50％、75％三種情況。阻塞仿真材料為硬脂質(zhì)材料。

如圖9所示，頸動(dòng)脈模擬模塊為一20cm×15.2cm×5cm的水玻璃板，在其內(nèi)部中心有一縱向直徑35mm的可拆分的一段帶有齒輪的水玻璃圓柱體6，(為使其內(nèi)頸動(dòng)脈模型多角度呈現(xiàn)，所以將圓柱體設(shè)計(jì)為可拆分結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要不同角度的圖像時(shí)，可將圓柱體從水玻璃基體中抽出變換角度后在插入。齒輪起到固定作用。)水玻璃圓柱體6內(nèi)部封閉一個(gè)9cm×3cm×2.5cm的3D頸動(dòng)脈模型7，由3D打印機(jī)制作。該頸動(dòng)脈模型的頸動(dòng)脈竇部由頸總動(dòng)脈到頸內(nèi)動(dòng)脈段使用硬脂質(zhì)模仿出了25％、50％、75％三種情況的阻塞，并在其內(nèi)壁存在粘貼的鋁片，以用來(lái)模仿斑塊，并且其內(nèi)密封了造影劑。

該3D頸動(dòng)脈模型的頸動(dòng)脈壁厚度0.09cm，頸總動(dòng)脈內(nèi)徑為0.675cm，頸內(nèi)動(dòng)脈內(nèi)經(jīng)為0.55cm，頸外動(dòng)脈內(nèi)徑為0.5cm，頸動(dòng)脈竇部?jī)?nèi)徑為0.7cm，頸動(dòng)脈竇部長(zhǎng)度為1cm，頸總動(dòng)脈長(zhǎng)度4.5cm，頸內(nèi)動(dòng)脈長(zhǎng)度3cm，頸外動(dòng)脈長(zhǎng)度2cm，此模型厚度在2cm，因此該頸動(dòng)脈模型尺寸大致為9cm×3cm×2cm。

如圖10所示，腎動(dòng)脈模擬模塊(制作方式同心臟冠狀動(dòng)脈模擬模塊，為按相應(yīng)尺寸雕刻在水玻璃基板上的凹槽，使用對(duì)比劑填入沿血管走行的凹槽內(nèi)模擬血管部分)。設(shè)置A、B兩組(3條/組)腎動(dòng)脈模型血管。A組用以模仿動(dòng)脈粥樣硬化病變，B組用以大動(dòng)脈炎病變；每組中的三條模擬血管，分別設(shè)置25％、50％、75％的斑塊狹窄或動(dòng)脈增厚阻塞，用以分別模仿輕、中、重三種不同程度的病變狀態(tài)。長(zhǎng)度為5.0cm，碘濃度為15㎎/ml

每條模擬腎動(dòng)脈血管的制作規(guī)格如下

①開(kāi)口直徑為0.7cm。隨血管向下方走形，直徑逐步減小。

②設(shè)置末端開(kāi)口大小為0.05cm，為腎動(dòng)脈造影的最小血管寬度直徑

A組模仿腎動(dòng)脈粥樣硬化引發(fā)的狹窄：狹窄通常發(fā)生于腎動(dòng)脈近心端2cm處，而遠(yuǎn)心端或分支極少受累，故將狹窄設(shè)計(jì)在開(kāi)口2cm轉(zhuǎn)彎處，以外部嵌入阻塞的方式設(shè)計(jì)狹窄。B組模仿大動(dòng)脈炎自起始部，以內(nèi)部對(duì)稱附著的方式設(shè)計(jì)阻塞。

采用所述的一種適用于數(shù)字減影血管造影技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)體模的檢測(cè)方法

在減影開(kāi)始時(shí)，佩戴防護(hù)設(shè)備站在隔離板后面將動(dòng)脈血管模擬模塊、心臟冠狀動(dòng)脈模擬模塊、頸動(dòng)脈模擬模塊或腎動(dòng)脈模擬模塊勻速推入插座模塊內(nèi)以達(dá)到減影效果。推動(dòng)速度以結(jié)束減影時(shí)模塊完全進(jìn)入插座模塊內(nèi)為準(zhǔn)。

動(dòng)脈血管模擬模塊、心臟冠狀動(dòng)脈模擬模塊、頸動(dòng)脈模擬模塊、腎動(dòng)脈模擬模塊、分辨率測(cè)試模塊可測(cè)試數(shù)字減影血管造影技術(shù)(DSA)系統(tǒng)常規(guī)，模擬血管及其病灶和肋骨，并能進(jìn)行分辨率、均勻度、減形效果、配準(zhǔn)精度測(cè)試。

空氣比釋動(dòng)能率；將階梯模塊組合成20*20*7.5cm的均勻長(zhǎng)方體，分辨率測(cè)試模塊的空白部分(分辨率測(cè)試模塊中圓形淺槽之外的空白部)插入插槽模塊并將上述長(zhǎng)方體放置在插槽模塊上面組合成尺寸為20*20*15cm的均勻方體，將所述均勻方體水平放置在導(dǎo)管床上，并處于影像探測(cè)部件的視野中，模擬15cm的人體厚度；

將Baracuda X射線分析儀的多功能探頭放置于該均勻方體的頂端，并使射線探測(cè)面朝向球管方向；

將焦皮距SID設(shè)置為最大(120cm)，升高導(dǎo)管床，使多功能探頭盡可能靠近影像探測(cè)部件；

使用透視和采集模式分別進(jìn)行曝光，根據(jù)所選擇曝光模式的影像探測(cè)器輸入視野FOV的不同分別曝光測(cè)量，將曝光條件如kV、mA、幀頻記錄清晰；讀取此次曝光的空氣比釋動(dòng)能率；所選擇曝光模式下曝光產(chǎn)生的影像的數(shù)量，以測(cè)得的空氣比釋動(dòng)能率除以影像的數(shù)量，得到每幅影像的空氣比釋動(dòng)能率。

對(duì)比度均勻性及動(dòng)態(tài)范圍：將階梯模塊組合成階梯，與骨骼模塊一起置于插座模塊內(nèi)；階梯模塊的階梯和骨骼模塊中的骨與動(dòng)脈血管模擬模塊的血管垂直；拍攝圖像后觀察穿過(guò)骨和階梯的血管影像是否均勻并觀察能看清的最細(xì)血管；移動(dòng)動(dòng)脈血管模擬模塊將空白模塊置于視野內(nèi)，觀察所能看清的階梯數(shù)；階數(shù)越高越好；

減影偽影：將階梯模塊組合成20*20*15cm的均勻方體，模擬15cm的人體厚度；將骨骼模塊和動(dòng)脈血管模擬模塊置于階梯模塊上；減影模式下獲得蒙片和被減影影像，即用自身影像進(jìn)行減影，只應(yīng)該有系統(tǒng)噪聲；觀察影像中是否可見(jiàn)圓孔的邊緣，如果有則表明成像系統(tǒng)存在不穩(wěn)定因素。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。