SPECT固有計數率、固有均勻性質量控制檢測

劉洪陽，趙力，張海英，姚帥墨，李昌文

吉林大學 公共衛生學院，

吉林 長春 130021

SPECT固有計數率、固有均勻性質量控制檢測

劉洪陽，趙力，張海英，姚帥墨，李昌文

吉林大學 公共衛生學院，

吉林 長春 130021

目的 檢測單光子發射計算機斷層成像系統（SPECT）的性能指標，評價其是否符合相關標準，確保臨床診斷的準確性。方法 用RGRMS-2012型SPECT性能模體對SPECT的固有計數率、固有均勻性進行檢測，依據相關標準對檢測結果進行判斷，對不符合項進行修正，確保診斷的準確性。結果 該SPECT的固有計數率、固有均勻性符合相關標準。結論 設備在日常使用中的磨損、老化情況會對設備性能產生影響，建議定期進行設備狀態檢測，保證設備的可靠運行。

單光子發射斷層掃描系統；固有計數率；固有均勻性；質量控制

0 前言

核醫學是核技術在醫學領域應用的專門學科。利用放射性核素進行檢查診斷的應用越來越廣泛，方法分為體內和體外兩種，前者屬于功能和顯像檢查，后者屬于血中微量物質檢測的放射免疫技術[1]。

單光子發射計算機斷層成像系統（single photon emission computed tomography，SPECT）是臨床核醫學最廣泛應用的顯像儀器[2]。將SPECT的功能顯像和多排螺旋CT的解剖結構圖像有機結合，不僅能提供功能信息，而且能夠提供診斷的解剖信息[3]。功能顯像與解剖結構圖像的全面融合及記錄，為臨床醫生提供清晰影像，提高了臨床診斷的準確性[4]，在診斷疾病及評價愈后等方面具有更高的臨床應用價值[5]。

眾所周知，應用電離輻射裝置進行診斷及治療的同時也會對正常組織、細胞以及DNA造成損傷，如電離輻射可使DNA雙鏈發生斷裂和交聯、可導致造血系統的損傷，甚至能誘發白血病等遠期效應[6]。SPECT作為一種精密儀器，對于質量控制的要求比較嚴格，只有保證其質量，才能在射線給受檢者造成最小影響的情況下得到相對準確的診斷。為確保設備性能的穩定性，日常質量控制中分別要求進行日質控、周質控、月質控及年質控[7-8]。

本次檢測以GB/T 18988.2-2003《放射性核素成像設備性能和試驗規則 第2部分：單光子發射計算機斷層裝置》[9]、GB/T 18989.3-2003《放射性核素成像設備和試驗規則：伽瑪照相機》[10]和NEMA NU 1-2007《美國電氣制造業協會行業標準》[11]為標準，對SPECT的固有計數率特性、固有均勻性進行檢測，判斷其是否符合相關標準，為其臨床診斷提供質量保證。

1 材料與方法

1.1 主要設備和儀器

Symbia E型SPECT由西門子公司生產，主要技術參數見表1。

RM-905a活度計由北京恒昌高科科學技術有限公司生產。RGRMS-2012型SPECT性能模體由卡迪諾科技有限公司生產。源試劑99mTc高锝酸鈉溶液設備生產方提供。圖像分析軟件SPECT質量控制檢測系統（版本1.0）由卡迪諾科技有限公司生產。

1.2 檢測方法

1.2.1 固有計數率特性檢測

（1）檢測條件。現場環境溫度18.0℃；測量使用99mTc溶液，活度為1.35 mCi，置于距離探頭表面中心2 m以上位置。

（2）數據采集步驟。從探頭上卸下準直器，SPECT能峰值設為140keV，能量窗20%。將SPECT置于靜態采集模式，觀察放射源計數率的變化。使放射源垂直于探頭表面，從5倍探測器視野（FOV）位置逐漸向探頭表面移動，觀察計數率的變化。

（3）數據處理。放射源移動至某一位置時達到的最大計數率，即為SPECT最大計數率，單位為kcps。

1.2.2 固有均勻性檢測

（1）檢測條件。測量使用源為99mTc溶液，盛入試管中，活度約為1.35mCi，使計數率<3.0×104s-1。放射源置于距離探頭表面中心5倍FOV最大線徑的位置。

（2）數據采集步驟。泛源圖像數據采集，卸下準直器，SPECT能峰值設置為140 keV，能量窗20%。采集矩陣256×256，采集總計數16×106。

（3）數據處理。將泛源圖像矩陣轉換為64×64，并剔除FOV邊界各方向5%的像素（即探頭FOV的81%區域），再對所有數據點按模板（圖1）進行1次9點平滑；分析范圍以外的像素，其9點濾波函數的加權因子為0；平滑后的值除以非0加權因子之和進行歸一化處理。

在處理后的泛源圖像內找計數的最大值和最小值，積分均勻性IU按公式(1)計算.

式中：IU——積分均勻性；Cmax——計數最大值；Cmin——計數最小值。

在處理后的泛源圖像內，分別從像素行和列的起始端開始，逐個像素向前推移，每相鄰5個像素為一組，找最大計數和最小計數，并計算出差值。在視野內找出計數之差最大的像素，其對應的計數分別為C'max和C'min。找最大計數和最小計數應在X和Y兩個方向獨立進行。微分均勻性按公式(2)計數。

式中：DU——微分均勻性；C'max——計數最大值；C'min——計數最小值。

2 結果

該SPECT固有計數率、固有均勻性質量控制檢測結果，見表2。

2.1 固有計數率

由表2可見，本次檢測該設備固有計數率探頭A為335.0 kcps、探頭B為 305.4 kcps，均>240kcps，符合相關標準。

2.2 固有均勻性

中心視野固有均勻性微分檢測結果顯示，探頭A（1.898%）、探頭B（1.495%），符合標準（≤3.0%）要求。

有效視野固有均勻性微分檢測結果顯示，探頭A（2.032%）、探頭B（1.846%），符合標準（≤3.48%）要求。中心視野固有均勻性積分檢測結果顯示，探頭A（3.230%）、探頭B（3.412%），符合標準（≤3.6%）要求。

有效視野固有均勻性積分檢測結果顯示，探頭A（3.913%）、探頭B（4.014%），符合標準（≤4.56%）要求。

3 討論

本次檢測依據相關標準，并考慮測試時模體擺位誤差、放射性計數的漲落和活度計測量誤差等因素，與設備標稱值比較的最后測量結果的合格值放寬20%，對固有計數率特性、固有均勻性指標進行評價。

3.1 固有計數率特性

固有計數率特性是對相關閃爍事件中時間分辨力的具體體現，是不帶準直器時測得的單位時間的最大計數，為了使結果比較準確，通常采用在對數坐標紙上繪制計數率特性曲線[12]。本次被檢設備固有計數率符合標準，穩定性較好。

3.2 固有均勻性

均勻性是指一個均勻泛源照射到探頭時候所產生的圖像上計數光點的分布均勻情況。固有均勻性則是卸下準直器后測定的均勻性[13]。影響固有均勻性的因素主要包括兩方面：① 設備使用年限較長，老化；② 設備日常質量控制不全面，導致SPECT設備中的光電倍增管增益而出現故障。光電倍增管或晶體部分出現問題，導致固有均勻性出現變差[14]。SPECT的固有均勻性是一項非常重要的指標，能夠直接影響臨床圖像的診斷質量。該設備的中心視野固有均勻性微分、有效視野固有均勻性微分、中心視野固有均勻性積分、有效視野固有均勻性積分檢測結果均符合相關標準要求。

綜上所述，該設備能夠直接影響臨床圖像診斷質量的固有計數率特性及固有均勻性2項指標均符合相關標準要求，性能良好。但設備在日常使用中的磨損、老化情況會對設備性能產生影響，建議定期進行狀態檢測，保證設備的可靠運行。

[1] 朱承謨.影像核醫學進展[J].上海醫學影像,1999,(1):3-5,26.

[2] 范向勇,周獻鋒,馬加一.SPECT質量控制檢測探討[J].中國醫學裝備,2014,(3):8-9.

[3] 葛斌.人體機能替代裝置[M].北京:科學出版社,2007:6-31.

[4] 郭晉綱,鄭永明,莊坤,等.核素影像設備的進展[J].生物醫學工程學進展,2013,(3):178-181.

[5] 王榮福,李險峰,王強.SPECT/CT的最新應用進展[J].CT理論與應用研究,2012,(3):237-238.

[6] 劉樹錚.醫用放射生物學[M].3版.北京:原子能出版社,2006.

[7] 張金山,陳次渝,李舜,等.SPECT儀使用周期中固有泛源均勻性測試比較[J].中華核醫學雜志,2000,(1):44.

[8] 鄭曉鴿,雷智莉,韓鋼,等.臨床核醫學的質量管理[J].山西醫藥雜志(下半月刊),2012,(6):628-629.

[9] GB/T 18988.2-2003,放射性核素成像設備性能和試驗規則第2部分:單光子發射計算機斷層裝置[S]

[10] GB/T 18989.3-2003,放射性核素成像設備和試驗規則:伽瑪照相機[S]

[11] NEMA.Standards publication NU 1-2007:performance measure of gamma cameras[S]

[12] 劉輝,安晶剛,宋穎.SPECT設備固有性能測試及結果分析[J].中國醫學裝備,2012,(12):17-19.

[13] 周銘娟.對SPECT均勻性的測試與校正[J].醫療設備信息, 1995,(3):6-7.

[14] 劉臣斌.SPECT/CT的圖像質量控制[J].中國醫療設備,2013, 28(7):55-56.

Quality Control Testing for Inherent Counting Rate and Intrinsic Uniformity of SPECT

LIU Hong-yang, ZHAO Li, ZHANG Hai-ying, YAO Shuai-mo, LI Chang-wen
School of Public Health, Jilin University, Changchun Jilin 130021, China

Objective To evaluate whether SPECT conforms to the requirements of national standards by testing its performance indicators in order to ensure the accuracy of clinical diagnosis. Methods The inherent counting rate and intrinsic uniformity of SPECT were detected by RGRMS-2012 performance phantom of SPECT. According to related standards, the test results were judged and the indicators which did not meet the requirements of the standards were corrected in order to ensure the accuracy of diagnosis. Results The inherent counting rate and intrinsic uniformity of SPECT conforms to the requirements of related standards. Conclusion Wear and ageing of equipment will affect its performance, which indicates that the state inspection of related equipment should be conducted regularly in order to ensure the reliability service of related equipment.

SPECT; inherent counting rate; intrinsic uniformity; quality control

R817

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.11.022

1674-1633(2014)11-0072-03

2014-07-08

2014-10-28

本文作者：劉洪陽，主管技師，主要從事輻射防護研究。

張海英，副教授。

通訊作者郵箱：4460041178@qq.com