SPECT验收测试与质量控制

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1、SPECT验收测试与质量控制 广州军区广州总医院李小华 验收测试 验收测试是仪器投入使用的第一步 未经过全面 严格验收测试的仪器投入临床使用可能出现误诊 漏诊 严重影响临床诊断的准确性 损害患者和医院的利益 我们曾对19台新安装的SPECT进行验收测试的结果统计 仪器安装后一次验收合格率仅为37 因此严格的验收测试是仪器管理的首要环节 国际上有多个组织和机构制定了 相机 SPECT和PET的测试标准或方法 国内也制定了 相机和SPECT的性能测试规范 对于这些核医学影像仪器来说 目前通行的方法是采用NEMA标准 因为所有的生产厂家都是采用NEMA标准的指标描述其产品 NEMA是National

2、ElectricalManufacturersAssociation 美国国家电子制造商协会 的缩写 下面的NEMA出版物分别用于 相机 SPECT性能测试 NU1 2001PerformanceMeasurementsofScintillationCameras 验收测试标准 NEMA主要内容 验收测试的实施 验收测试在仪器安装完成后进行 一般可以在临床试用一段时间后进行验收测试 验收测试应有厂家 用户和专家 第三方 参加 按照NEMA标准对厂家提供的每一项性能指标进行测试 所有测试结果值应该在出厂指标的10 以内 用户要详细记录测试结果以及测试的所有条件 这些文件既是验收依据 也是今后仪器

3、质量控制的参照 验收测试除了测量仪器性能指标外 还应认真检查仪器的机械性能和安全性能 以及按合同清点所有选配件是否配齐 各种操作手册是否齐全 验收测试结束后签署验收测试证书 日常验质量控制 日常质控是指仪器投入临床使用后 日常定时对仪器进行的性能检测 日常质控是监测仪器工作状态 保证临床诊断质量的重要措施 质量控制内容 质量控制可以参照国家卫生部2004年出版的 临床技术操作规范 核医学分册 进行 每日的检测内容要符合两项原则 一是有效 检测的项目必须能够灵敏反映仪器的性能改变 二是易操作 即操作和计算简便 占用时间短 相机部分 一 放射源和模型 一 点源点源用于测试探头固有均匀性 空间分辨率

4、 空间线性 能量分辨率 以及最大计数率 点源可由99mTc或57Co制成 点源直径一般要求在5mm以内 点源的强度应保证其产生的计数率 20kcps 二 线源线源用于测试全身扫描分辨率 线源为57Co固体线源或99mTc可灌注线源 线源内径 1mm 长度30cm 40cm 几何线性良好 强度1 2mCi 三 四象限铅栅模型四象限铅栅模型用于测试探头固有分辨率 模型分为四个象限 在每一象限铅栅的宽度和间隔相等 分别为2mm 2 5mm 3mm 4mm 铅板厚度3mm 模型的面积应能完全覆盖探头有效视野UFOV 2mm 4mm 3mm 2 5mm 四 SLIT铅栅模型SLIT铅栅模型用于测试探头固

5、有空间分辨率和固有空间线性 3mm厚铅板上开有若干条宽1mm的平行线槽 相邻两条线槽中心距离为30mm 模型的面积应能在X和Y两个方向完全覆盖探头有效视野UFOV 30mm 1mm 五 系统灵敏度测试面源系统灵敏度测试面源用于测试系统灵敏度 直径 100mm的机玻璃空心平面模型 使用时注入3mm深度的99mTc液体 昆明治疗癫痫病医院 二 探头固有泛源均匀性 一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供的探头能量 线性和均匀性校正技术 探头卸下准直器 装上UFOV铅环 点源 计数率不超过20kcps 二 测试步骤点源置于探头中心正前方 与探头表面的距离至少为该探头UFOV最大直线长度的

6、5倍 采集16M计数泛源图像 图像存储在64 64 16矩阵中 或按系统提供的均匀性测试软件指定的矩阵尺寸 三 计算和分析使用被测试 相机提供的均匀性测试软件 积分均匀性 Max Min Max Min 100 微分均匀性 High Low High Low 100 四 结果报告CFOV的积分均匀性和微分均匀性 UFOV的积分均匀性和微分均匀性 三 探头固有空间分辨率 一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供的探头能量 线性和均匀性校正技术 探头卸下准直器 装上UFOV铅环 SLIT铅栅模型 尽可能紧贴晶体 点源 计数率不超过20kcps 测试要分别在探头的X和Y方向进行 二 测试

7、步骤点源置于探头中心正前方 与探头表面的距离至少为该探头UFOV最大直线长度的5倍 采集3000K计数四象限铅栅模型图像 图像存储在256 256以上矩阵中 或按测试软件要求设置 三 计算和分析1 使用被测试 相机提供的固有空间分辨率测试软件 2 如果被测试仪器没有提供均匀性测试软件 按下列步骤进行 仔细观察四象限铅栅模型图像 分别在UFOV和CFOV确定基本清晰可见的铅栅间隔BUFOV和BCFOV 单位为mm 使用经验公式FWHM 1 75B 将BUFOV和BCFOV转换为FWHM 按所使用的矩阵像素尺寸 mm pixel 将FWHM单位换算为mm 四 结果报告X和Y方向上 CFOV的固有空

8、间率FWHM UFOV的固有空间分辨率FWHM 单位mm 四 探头固有空间线性 一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供的探头能量 线性和均匀性校正技术 探头卸下准直器 装上UFOV铅环 SLIT铅栅模型置于探头表面 尽可能紧贴晶体 99mTc点源 计数率不超过20kcps 测试要分别在探头的X和Y方向进行 二 测试步骤点源置于探头中心正前方 与探头面的距离至少为该探头UFOV最大直线长度的5倍 采集3000K计数SLIT栅模型图像 图像存储在256 256以上矩阵中 三 计算和分析仔细观察探头视野范围内SLIT铅栅模型图像的线条有无明显弯曲及弯曲程度 四 结果报告探头视野范围内X

9、和Y方向上SLIT铅栅模型图像的线性情况 五 探头固有能量分辨率 一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供的探头能量 线性和均匀性校正技术 探头卸下准直器 装上UFOV铅环 99mTc点源 计数率不超过20kcps 57Co点源作为参考源 强度与99mTc点源相近 要求被测试的 相机或SPECT具有多道分析器 能够存储核素能谱 二 测试步骤点源置于探头中心正前方 与探头面的距离至少为该探头UFOV最大直线长度的5倍 分别存储99mTc和57Co的 能谱 能谱光电峰所在的通道至少有10k计数 参考源57Co用于标定多道分析器的道宽 keV 道 根据99mTc和57Co的光电峰位置换算

10、出道宽 对于带有能量分辨率测试软件的仪器 测试步骤按该软件要求进行 三 计算和分析1 使用被测试 相机提供的能量分辨率测试软件 2 如果被测试仪器没有提供能量分辨率测试软件 按下列步骤进行 1 分别在99mTc和57Co能谱上确定光电峰位置 则 道宽 keV 道 140 5 122 1 keV 99mTc与57Co光电峰距离 道 2 使用线性插值法 计算99mTc能谱光电峰的半高宽FWHM 并转换为单位keV 3 计算能量分辨率 能量分辨率 FWHM keV 140 5 keV 100 四 结果报告探头视野范围内的能量分辨率 六 最大计数率 一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供

11、的探头能量 线性和均匀性校正技术 关闭快速采集模式 探头卸下准直器 装上UFOV铅环 99mTc点源 点源的强度要足以使系统进入瘫痪状态 约4MBq 一个悬挂点源的移动架 二 测试步骤1 探头面与地面垂直 点源固定在移动架上 调节点源和移动架位置使其对准探头中心 点源尽可能远离其它物体 从而将散射线降低到最小程度 2 移动点源 逐渐靠近探头 观察计数率变化 当计数率增加到最大值然后开始下降时 记录最大计数率 三 结果报告最大计数率 单位为kcps 七 系统灵敏度 一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供的探头能量校正技术 装上低能通用型或低能高分辨型准直器 所需的设备包括1 5ml

12、的一次性注射器 经校正的活度计和系统灵敏度测试面源 二 测试步骤1 注射器内的放射性活度用活度计准确测定 然后注入系统灵敏度测试面源 模型内溶液深度约为3mm 2 用活度计再测量注射器的剩余活度 注射器的原活度减去剩余活度得到模型内的活度 3 系统灵敏度测试模型置于中心视野内 模型距离准直器表面100mm 周围没有散射物体 测量 记录每分钟计数 三 计算与分析将测量时的模型放射性活度 单位为MBq或 Ci 除以每分钟测量计数 得到系统灵敏度 测量时的放射性活度是由模型放射性活度经时间衰变校正得到 四 结果报告系统灵敏度 单位为Counts Ci min 注明所使用的准直器 八 全身扫描分辨率

13、一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供的各种探头校正技术 装上低能通用型或低能高分辨型准直器 扫描视野内放置两支99mTc或57Co线源 线源置于全身扫描床面 平行于探头平面 计数率10 20kcps 1 平行于探头运动方向的分辨率 将一支线源置于扫描视野中心 即扫描全程中心 垂直于探头运动方向 偏差不超过1mm 另一支线源平行于第一支放置 距离100mm 2 垂直于探头运动方向的分辨率 将一支线源置于扫描视野中心 平行于探头运动方向 偏差不超过1mm 另一支线源平行于第一支放置 距离100mm 二 测试步骤探头在扫描床上方对线源作扫描 线源与准直器表面的距离为100mm 扫描速

14、度10 15cm min 采用系统推荐的扫描存储矩阵 三 计算和分析在平行和垂直扫描的线源图像上作剖面 得到线扩展函数 采用线性插值法 计算每线源图像的FWHM 分别去平行和垂直方向的平均值 FWHM单位要换算为mm 像素的平均尺寸 mm pixel 可从已知的线源间隔求出 平行和垂直方向要分别计算 四 结果报告平行 垂直于探头运动方向的FWHM 单位mm 注明所使用的准直器 九 紧急停止开关紧急停止开关包括应急停止按键 探头和准直器上的压力传感器等部件 应根据其使用方法和功能逐一检查 并报告结果 一 放射源和模型 一 点源点源用于测试断层旋转中心漂移 点源可由99mTc或57Co制成 点源直

15、径应小于2mm 二 断层模型断层模型用于测试SPECT断层总体性能 本规范推荐使用ECT模型 美国DataSpectrum公司生产 或SPECT PET模型 美国CAPINTEC公司生产 SPECT部分 下图是ECT模型和SPECT PET模型的示意图 使用时模型内注入充分均匀的99mTc液体 放入插件 其中插件部分用于测试断层分辨率 线性和对比度 均匀溶液部分用于测试断层均匀性 二 旋转中心漂移 一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供的各种探头校正技术 装上低能通用型或低能高分辨型准直器 点源 二 测试步骤使用被测试SPECT系统提供的旋转中心漂移测试软件 三 结果报告旋转中心

16、漂移 单位mm 注明所使用的准直器 三 总体性能 一 测试条件及设备20 光电峰对称窗 使用仪器所提供的各种探头校正技术 装上低能通用型或低能高分辨型准直器 ECT模型或SPECT PET模型及插件 模型内注入20mCi充分均匀的99mTc液体 放入插件 二 测试步骤1 模型固定在断层床 置于断层视野中心位置 模型长轴平行旋转轴 2 探头置于断层起始位置 旋转半径25cm 128 128矩阵 ZOOM 1 3 进行360 断层采集 64投影角度 每投影采集200M计数 4 使用RAMP滤波器重建整个模型的横断切面 重建厚度为1像素 对横断切面做线性衰减校正 衰减系数 0 12 三 计算和分析横断切面包括四个测试部分 冷区分辨率 热区分辨率 均匀性 以及线性 仅SPECT PET模型 在分辨率部分仔细观察能够较为清晰分辨的最小冷热区 在均匀性部分观察是否存在环形伪影 线性部分观察是否存在非线性失真 四 结果报告描述断层横断切面的分辨率 均匀性和线性 注明所使用的准直器 记录所有采集和重建条件 每天的日常质控安排在当天病人检查前进行 其它的日常质控项目也要建立时间表 保证测试内容和时间落实