X射线设备的3D打印测试辅助工具

发布者:匿名 2019-05-04 浏览量:1991


虽然目前有许多关于3D打印和增材制造工艺中实施更高质量的控制程序呼吁,但纽约州立大学上州医科大学SUNY Upstate Medical University 的研究人员更担心X射线设备的准确性,并创建了3D打印测试辅助工具。作者们概述了他们在“用于射线照相质量控制的3D打印测试辅助工具”中的发现。

研究人员创建了测试设备,以改进射线照相和透视成像系统的质量控制。物体必须准确放置,这样有助于提高效率和重复性。在这项研究中,他们还创造了一种能够定位垂直光线精确位置的装置。虽然这种测试无论如何都很重要,特别是在医学领域,但国家也要求和监管这种检测。

目前,有五个不同的测试领域:

•机械检查

光束几何测试

•光束质量管输出和患者暴露测试

•系统测试

•图像质量测试

测试辅助工具并不是随时可用,有时医疗专业人员必须即兴创作但是,通过3D打印,他们可以按需创建价格合理的定制设备。在这项研究中,研究人员创建了几种不同的模型,使用OpenScad进行3D设计,然后使用MakerBot Replicator 2或Replicator Z18打印机进行PLA制造:

“我们已经创建了有助于准直测试和测试物品的一般定位的工具,例如用于剂量测量和商业射线照相和荧光透视图像模型的铝块准直测试工具包括用于放射线照相胶片的支架,该支架可以轻松定位在荧光图像接收器上,以及一种新设计的工具,用于测量X射线垂直射线相对于射线照相图像接收器或X射线场中心射线的中心。”研究人员在他们的论文中说

1用于测量半值层的PLA测试物设置

PLA来源于植物基质,是一种有机化合物,由于其与组织相似而被选为3D打印的材料。研究人员试图尽可能地防止X射线束中出现PLA,但有时这是不可避免的;例如,剂量测定系统检测器的支架在处理过程中必须处于直射光束中。然而,最终发现这些辅助工具重量轻,易于从一个测试站点移动到另一个测试站点作者报告说他们已经改进了测试过程。

“在开发这些工具之前,我们使用了即兴的定位辅助工具,例如纸板箱泡沫块等。这些临时装置不太稳定,将试验品和剂量测定传感器放置在距离图像接收器精确的距离处,并将剂量测定传感器集中在幻影上是很费时的。”研究人员表示

2a)便携式c臂荧光镜的定位辅助工具,(b)带有桌下X射线管的R / F室,(c)横向位置的介入C臂,以及(d)用于荧光透视或射线照相的图像质量幻影支架。

这个项目充分展示了3D打印的所有优势,因为研究人员能够制造出价格合理的定制设备,从而更好地改变了工作流程。研究人员还报告了另一个显著的好处:3D打印的测试辅助工具更加卫生,可以轻松擦拭以防止感染。

“没有办法按照医院标准对纸板或泡沫装置的多孔表面进行消毒”研究人员解释说。

作者能够使用两个PLA线轴(每个线轴约20美元)创建他们的模型。他们的设计也足够标准,以便大多数用户可以根据需要复制它们。

“增材制造是一项颠覆性技术,在包括医疗保健在内的许多领域产生了巨大且不断增加的影响。医学物理学家可以通过多种方式从这项技术中受益,例如自定义QC模型,用于剂量测定目的的患者特定模型,以及用于原型设计的新型设备测试设备”研究人员总结道。

“我们已经在https://github.com/Upstate3DLab/3D-Printed-Radiographic-Test-Tools上提供了这些模型的下载。我们以.stl格式发布了OpenScad代码和生成的数字模型。用户可以修改代码以自定义设备,以解决不同的幻象尺寸,并适应打印机特性的差异。”

3D打印模型和各种不同的患者专用设备出现以来(可根据CT和MRI设计,从医学生的训练设备到使用模型重建),X射线和3D打印一直在携手并进研究眼窝或心脏异常。

3:(a无线电色谱控制器,(b)介入室中的典型用例,(c荧光镜下显示的对准支架,以及(d)产生的曝光胶片。请注意,本例中的导线大致位于准直器边缘,而不是图像接收器边缘,以便在荧光图像中可见。  

4a)剂量测定基础装置支架,(b)用于计算机断层扫描仪的基座。

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