OBJECTIF:
L'objectif de ce travail était de développer et de tester un fantôme cylindrique d'assurance de la qualité (QA) équivalent à un tissu pour les irradiateurs de petits animaux guidés par micro-tomodensitométrie (microCT) qui surmonte les lacunes des fantômes existants en raison de ses dimensions et de sa composition semblables à celles d'une souris.
METHODES:
Le fantôme de 8.6 cm de long et 2.4 cm de diamètre a été imprimé en trois dimensions (3D) à partir de plastique Somos NeXt sur une imprimante stéréolithographique (SLA). Le fantôme modulaire se composait de quatre sections : (a) section d'évaluation du numéro CT, (b) résolution spatiale avec bord incliné (pour l'évaluation de la résolution longitudinale) et section de ciblage, (c) résolution spatiale avec motif de trous (pour l'évaluation de la résolution radiale). direction) section, et (d) uniformité et géométrie section. Une interface utilisateur graphique (GUI) basée sur Python a été développée pour l'analyse automatisée des images microCT et a évalué la cohérence du numéro CT, la fonction de transfert de modulation longitudinale et radiale (MTF), l'uniformité de l'image, le bruit et la précision géométrique. Le fantôme a été placé à l'isocentre d'imagerie et scanné avec la plate-forme de recherche sur les radiations pour petits animaux (SARRP) dans la géométrie de la crêpe (long axe du fantôme perpendiculaire à l'axe de rotation) avec une variété de protocoles d'imagerie. La tension du tube a été réglée sur 60 et 70 kV, le courant du tube a été réglé sur 0.5 et 1.2 mA, la taille du voxel a été réglée sur 200 et 275 μm, des temps d'imagerie de 1, 2 et 4 min ont été utilisés et des fréquences d'images de 6 et 12 images par seconde (fps) ont été utilisées. Le fantôme a également été scanné dans l'orientation standard (long axe du fantôme parallèle à l'axe de rotation). La qualité des images microCT a été analysée et comparée aux recommandations présentées dans nos travaux précédents issus d'une étude multi-institutionnelle. De plus, un test de précision de ciblage avec un film placé dans le fantôme a été effectué. L'imagerie MicroCT du fantôme a également été simulée dans une version modifiée du code EGSnrc/DOSXYZnrc. Des images de la section de résolution avec le motif de trous ont été acquises expérimentalement ainsi que simulées dans les géométries de crêpe et d'imagerie standard. La résolution spatiale radiale des images expérimentales et simulées a été évaluée et comparée aux données expérimentales.
RÉSULTATS:
Pour les images fantômes centrées acquises dans la géométrie de la crêpe, tous les protocoles d'imagerie ont passé le critère de résolution spatiale dans la direction radiale (> 1.5 lp/mm @ 0.2 MTF), le critère de précision géométrique (< 200 μm) et le critère de bruit (< 55 UH). Seul le protocole d'imagerie avec une taille de voxel de 200 μm a satisfait au critère de résolution spatiale dans le sens longitudinal (> 1.5 lp/mm @ 0.2 MTF). L'ensemble de données de tension du tube de 70 kV a échoué au test de cohérence du nombre CT osseux (<55 HU). En raison des artefacts de ventouses, aucun des protocoles d'imagerie n'a réussi le test d'uniformité de <55 HU. Lorsque le fantôme a été scanné dans la géométrie d'imagerie standard, l'uniformité de l'image et la MTF longitudinale étaient satisfaisantes ; cependant, la cohérence du numéro CT n'a pas atteint la limite recommandée. Une précision de ciblage de 282 et 251 μm le long des directions x et z a été observée. Les simulations de Monte Carlo ont confirmé que la résolution spatiale radiale des images acquises dans la géométrie de crêpe était supérieure à celle acquise dans la géométrie standard. CONCLUSIONS : Le nouveau fantôme imprimé en 3D présente un outil utile pour l'analyse d'images microCT car il imite étroitement une souris. Afin d'imager des animaux de la taille d'une souris avec une qualité d'image acceptable, le protocole standard avec une taille de voxel de 200 μm doit être choisi et les artefacts de ventouses doivent être résolus. Breitkreutz DY, Bialek S, Vojnovic B, Kavanagh A, Johnstone CD, Rovner Z, Tsouchlos P, Kanesalingam T, Bazalova-Carter M.
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