Magnetic Resonance Imaging (MRI) Quality Assurance Phantom and Protocol
Abstract
Mål: Foreslå og designe en billig, lett produsert, og svært effektiv alternativ kvalitetskontroll fantom og medfølgende måleprotokoll for MRI kvalitetskontroll.Materiale og Metoder: Allment tilgjengelige og billige materialer som er ikke-ferromagnetiske ble brukt til fantom designet. Disse materialene inkludert plast og gummi fra lego, skjærebrett, skittentøyskurver og plastflasker. Bildekvalitet med 1.5 T og 3 T MRI skannere ble testet med både det nye Fantomet og ACR Fantomet. En hodespole ble brukt til å sikre korrekt hodeposisjon til fantomet. En DICOM-kompatiblet programvare ble brukt til å analysere de anskaffede bildene.Resultat: Den maximale innvendige lengden og diameteren ble målt til henholdsvis 148.70 mm og 189.83 mm på 1.5 T MRI skanneren med respektive avvik på 0.7 mm og 0.17 mm for den geometriske nøyaktighetstesten ved bruk av ACR Fantom. Det nye Fantomet målte henholdsvis 254.10 mm og 190.76 mm med høyest unøyaktighet på 0.9 mm og 0.76 mm for innvendig lengde og diameter. Disse målingene for det nye fantomet var innenfor de aksepterbare grensene på 土 3 mm. Det nye fantomet har også evnen til å sjekke de samme parameterne som ACR fantomet, spesielt med tanke på synlighetstesten av lav-kontrast objekter hvor det nye fantomet gav lignende resultater som ACR fantomet. I tillegg viste det nye fantomet også utmerkede resultater for romlig oppløsning og hadde relativt færre feil i ghosting målinger sammenlignet med ACR fantomet. Begge fantomene visteaksepterbare målinger for uniformiteten av bildeintensiteten, hvor det nye fantomet såvidt overgikk den aksepterbare minimumsgrensen. For uniformiteten av bildeintensiteten var prosenten for minimum integral uniformitet på 81.18% for det nye fantomet og 86.28% for ACR fantomet, begge innenfor den aksepterbare grensen på 80%.Konklusjon: Et nytt alternativ fantom for MRI kvalitetskontroll tester har blitt laget ved bruk av lett tilgjengelige materialer. Bilder tatt av dette nye fantomet kan brukes til å analysere geometrisk nøyaktighet, høy-kontrast romslig oppløsning, ghosting, synlighet av lav-kontrast objekter og bilde intensitet uniformitet tester. Ved bruk av ACR og det nye fantomet viste disse testene aksepterbare bildeparametere. Objective: To propose and design a low-cost, easy-to-manufacture, and highly efficient alternative quality control (QC) phantom and accompanying measurement protocols for MRI QCs. Material and Methods: Widely available and affordable materials which are non-ferromagnetic were used in the phantom design. These materials include plastic and rubbers of legos, kitchen cutting boards, washer baskets, and plastic bottles. MRI image quality of 1.5 T and 3 T scanners were tested using the New Phantom and the ACR Phantom. A head coil was used to fix the phantom head position. A DICOM viewer software was used to analyzethe images acquired.Results: The maximum internal lengths and diameters were measured to be 148.70 mm and 189.83 on the 1.5 T scanner respectively with discrepancies of 0.7 mm and 0.17 mm for the geometric accuracy test using ACR Phantom. The New Phantom measured 254.10 mm and 190.76 mm with top errors of 0.9 mm and 0.76 mm in internal lengths and diameters. These measurements from the new phantom were within the acceptable limits of 土 3 mm. The new phantom also has the ability to check the same parameters as the ACR phantom, particularly in the low-contrast object detectability test where the new phantom was able to produce similar results as the ACR phantom. Additionally, the new phantom also showed excellent results for spatial resolution and had relatively fewer errors in ghosting measurements compared to the ACR phantom. Both phantoms also had acceptable measurements for image intensity uniformity, with the new phantom slightly exceeding the minimum acceptablelimit. For image intensity uniformity, the minimum percent integral uniformity was 81.18 % and 86.28 for the New Phantom and the ACR Phantom which were within the acceptable limit of 80 %.Conclusions: A new alternative phantom for MRI QC tests has been fabricated using widely available materials. Images acquired with this new phantom can be used to analyze geometric accuracy, high-contrast spatial resolution, ghosting, low-contrast object detectability, and image intensity uniformity tests. Using ACR and the New Phantoms, these tests showed acceptable image parameters.