Многоцелевой фантом грудной клетки N1 Lungman

Название фантома: многоцелевой фантом грудной клетки N1 Lungman (Kyoto Kagaku, Япония)

Область применения: рентгенография (РГ) и компьютерная томография (КТ). Предназначен для научных исследований, разработки и тестирования новых протоколов сканирования, валидации алгоритмов искусственного интеллекта.

Уникальность: фантом является точной анатомической моделью мужского торса в натуральную величину (рис. 1). Толщина грудной стенки основана на измерениях, полученных в клинических исследованиях. Материалы, моделирующие мягкие и костные ткани, обладают коэффициентами поглощения рентгеновских лучей, аналогичными тканям человека.

Трёхмерная структура и поза с отведёнными конечностями позволяют получать РГ- и КТ-снимки в переднезадней и латеральной проекциях.

Фантом состоит из трёх частей с возможностью разборки (рис. 2):

― основная часть (грудная стенка) со встроенными синтетическими костями;

― средостение с моделью сердца, трахеи и лёгких;

― блок брюшной полости (диафрагма).

Существует возможность размещения моделей опухолевых очагов и других находок в любой точке лёгочного поля. В комплекте с фантомом идут 15 моделей опухолей (три серии из пяти объектов диаметром 12, 10, 8, 5 и 3 мм (табл. 1, рис. 3).

Фантом

Рентгеновская плотность, HU

Комментарий

Очаги по типу «матового стекла»

―800

Соответствует КТ-плотности здорового лёгкого [1], сложно детектируемые очаги. От 32 до 60 % очагов с плотностью <―650 HU остаются незамеченными [2]

Очаги по типу «матового стекла», полусолидные очаги

―630

Достоверно выявляемые при КТ очаги. От 8 до 17 % очагов с плотностью >―650 HU остаются незамеченными [2]

Солидные очаги

+100

Наиболее часто выявляемые легочные очаги [3]

 

Фантом полусолидных очагов. Три серии опухолевых очагов, состоящих из двух компонентов: солидного и «матового стекла» (табл. 2, рис. 4, 5). Предназначены для обучения и исследований в области выявления и оценки полусолидных очагов.

Номер фантома

Компонент типа «матового стекла»

Солидный компонент

Тип

Диаметр, мм

HU

Диаметр, мм

HU

1

15

―650

5

―50

Концентрический

2

0

3

50

4

20

3

0

5

5

6

7

7

9

8

15

5

―50

Эксцентрический

9

0

10

50

11

20

3

0

Двойной эксцентрический

5

12

5

7

 

Результаты применения в ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ", публикации: фантом использовали при разработке протоколов сканирования для детекции и количественной оценки повреждений паренхимы лёгкого при COVID-19 [4], кальцинатов в тканях [5] и объёма эпикардиального жира [6]. Помимо этого, результаты исследований на фантоме применяли при разработке программного продукта для симуляции НДКТ-снимков органов грудной клетки на основе КТ-исследований.

 

  1. Zhang L, Yankelevitz DF, Carter D, Henschke CI, Yip R, Reeves AP (2012) Internal Growth of Nonsolid Lung Nodules: Radiologic-Pathologic Correlation. Radiology 263:279–286
  2. Funama Y, Awai K, Liu D, Oda S, Yanaga Y, Nakaura T, Kawanaka K, Shimamura M, Yamashita Y (2009) Detection of Nodules Showing Ground-Glass Opacity in the Lungs at Low-Dose Multidetector Computed Tomography. J Comput Assist Tomogr 33:49–53
  3. Xie X, Zhao Y, Snijder RA, van Ooijen PMA, de Jong PA, Oudkerk M, de Bock GH, Vliegenthart R, Greuter MJW (2013) Sensitivity and accuracy of volumetry of pulmonary nodules on low-dose 16- and 64-row multi-detector CT: an anthropomorphic phantom study. Eur Radiol 23:139–147
  4. Gombolevskiy V, Morozov S, Chernina V, Blokhin I, Vassileva J (2021) A phantom study to optimise the automatic tube current modulation for chest CT in COVID-19. Eur Radiol Exp 5:21
  5. Nikolaev AE, Korkunova OA, Blokhin IA, et al (2020) Calcification density on computed tomography depending on scanning parameters: phantom study. Med Vis 24:119–132
  6. Chernina VY, Kulberg NS, Aleshina OO, Korb TA, Blokhin IA, Morozov SP, Gombolevskiy VA (2021) Cardiac visceral fat volume estimation from low-dose chest computed tomography: a study with a designed beating heart phantom. Alm Clin Med 49:61–71

 

Фото:

Рисунок 1. Фантом в сборе

Рисунок 1. Фантом в сборе

 

Рисунок 2. Компоненты фантома

Рисунок 2. Компоненты фантома

 

 

Рисунок 3. Фантомы опухолей

Рисунок 3. Фантомы опухолей

 

 

Рисунок 4. Фантомы полусолидных очагов (концентрические и эксцентрические)

Рисунок 4. Фантомы полусолидных очагов (концентрические и эксцентрические)

 

 

Рисунок 5. Фантомы полусолидных очагов (двойные эксцентрические)

Рисунок 5. Фантомы полусолидных очагов (двойные эксцентрические)

 

 

Контактное лицо для связи:

Роман Решетников, r.reshetnikov@npcmr.ru