Стандартный эталонный материал 2088 позволяет анализировать результаты компьютерной аксиальной томографии с помощью показателей Международной системы единиц (СИ). Новый стандартный эталонный материал состоит из пяти пенополиуретановых параллелепипедов с различной плотностью, которые показаны на фото (на заднем плане расположен контейнер для их транспортировки). Фото: NIST
Компьютерная аксиальная томография (КАТ) предполагает использование компьютерной обработки исходных данных, поступающих с томографа, для объединения нескольких рентгеновских изображений в одно с целью создания трехмерных снимков, которые соответствуют изучаемым частям тела. Эта технология крайне полезна, так как трехмерные снимки позволяют выявлять изменения, которые крайне трудно заметить, изучая обычные двумерные рентгеновские изображения. По словам физика NIST Захари Левина, в одних только США ежегодно проводятся миллионы исследований с помощью установок для компьютерной аксиальной томографии. Тем не менее, со временем получаемые с помощью КАТ-устройств снимки теряют необходимую точность.
"Сканеры ежедневно проходят калибровку с участием специалистов, но при их эксплуатации в течение многих месяцев мы можем наблюдать изменения", говорит Левин. "Некоторые из этих изменений являются следствием физического износа машины или даже перемен в механизме ее работы, возникающих в результате обновлений программного обеспечения. Операторы КАТ-установок часто выражают эти вариации плотности с помощью "единиц КАТ". В результате изменения этого показателя на несколько пунктов медик может поставить совершенно другой диагноз. К счастью, врачи быстро знакомятся с "особенностями" своих машин и делают верные диагнозы. Тем не менее, медики хотели бы быть увереннее в корректности работы систем, так как речь идет о здоровье людей".
Калибровка КАТ-устройств в принципе является не очень сложной задачей. Для калибровки необходимы физические объекты с известной плотностью, которые можно поместить в томограф вместе с больным, после чего результаты сканирования покажут данные о пациенте и физическом объекте. Тем не менее, подбор подходящего для этой процедуры материала является довольно непростым, так как КАТ-устройства применяются главным образом для изучения легочной ткани, которая является одной из самых низкоплотных в организме, причем ее плотность постоянно меняется в зависимости от того, сколько воздуха находится внутри легких.
Иными словами, стандартный эталонный материал для калибровки КАТ-устройств, применяющихся при изучении легочной ткани, должен иметь переменную плотность. Новый стандартный эталонный материал NIST за номером 2088 состоит из пяти небольших блоков с формой прямоугольного параллелепипеда, которые специалисты организации изготовили с использованием пенополиуретана различной плотности. Кроме того, с их помощью можно выразить результаты сканирований в показателях Международной системы единиц (СИ). Такая возможность появилась у американских специалистов впервые.
При использовании новой разработки в связке со стандартным эталонным материалом NIST за номером 2087, который был разработан специалистами американской организации в прошлом году, можно привязать к СИ три основные характеристики установки для компьютерной аксиальной томографии (длина, плотность и массовый коэффициент ослабления), которые особенно важны для эффективной диагностики заболеваний легких. По словам Левина, команда NIST выбрала полиуретановую пену, так как так является одновременно недорогим и доступным материалом с диапазоном плотности, соответствующим легочной ткани. Разработчикам нового стандартного эталонного материала необходимо было добиться точности калибровки до 10 "единиц КАТ", но тесты показывают, что в реальности калибровка осуществляется с точностью до 0.15 "единиц КАТ", это примерно в 100 раз выше, чем необходимо.
