SPECT/CT質量控制及影響因素分析

張艷敏，陳文新，余明鈿

福建省立醫院 核醫學科，福建 福州350001

SPECT/CT質量控制及影響因素分析

張艷敏，陳文新，余明鈿

福建省立醫院 核醫學科，福建 福州350001

目的檢測單光子發射型計算機斷層/X線計算機斷層顯像儀（SPECT/CT）的性能指標及其影響因素，確保圖像質量，為臨床使用提供保障。方法根據美國電氣制造商協會（NEMA）標準，對GE Discovery 670 SPECT/CT（16層螺旋CT）的SPECT、CT的同機融合圖像均勻度、旋轉中心等質量控制指標進行檢測，并對2012～2015年的質控數據進行追溯性分析。結果各項質控結果數據誤差均在檢測標準允許誤差范圍內。結論對醫療儀器定期質控、保養，以及對各種質控指標進行分析與校正是保證儀器性能、改善影像質量的重要途經。

SPECT/CT；質量控制；圖像均勻性；旋轉中心

單光子發射型計算機斷層/X線計算機斷層顯像儀（SPECT/CT）是核醫學科的重要顯像儀器，它是功能顯像的SPECT和顯示解剖結構圖像的多排螺旋CT的有機結合，不僅能得到病變的解剖圖像，更能借以判斷病變組織的代謝或血流變化，有利于鑒別病灶的性質。它獲得的精確融合圖像，在診斷疾病、治療計劃及評價預后等方面具有更高的臨床應用價值[1]。為了保證圖像的質量，對其進行定期質控檢測是必不可少的。

1 材料與方法

1.1 材料

被測試設備為GE Discovery 670 SPECT/CT（16層螺旋CT），99mTc源，活度為37～74 MBq/＜0.5 mL，由廣東希埃公司提供。

1.2 方法

1.2.1 檢測標準及檢測項目

根據美國電氣制造商協會（NEMA）標準[2-3]，定期對SPECT的固有均勻性、固有能量分辨率、固有空間分辨率、固有空間線性、靈敏度及旋轉中心進行測試，本研究只對實用性較強的固有均勻性和旋轉中心進行測試。

1.2.2 SPECT固有均勻性測試和校正

以福建省質量技術監督局2010年發布的《單光子發射計算機斷層成像裝置（SPECT）校準規范》JJF(閩)1030—2010[2][4]為依據，均勻性每周校正1次。

制備99mTc點源（37～74 MBq/＜0.5 mL）卸下探頭準直器，點源置于＞探頭5倍有效視野的距離，其效果與探頭上的面源相同。選擇質量控制程序“QC”、歷史回歸“Periodic Retuning”，矩陣64×64，采集計數4000 kcounts（采集到的閃爍點的個數），然后按照程序自動計算出探頭中心視野（CFOV）和有效視野（UFOV）的固有均勻性。判斷標準：圖像均勻指無明顯亮區或暗區，特別注意視野邊緣的均勻性；CFOV和UFOV的固有均勻性誤差＜5%。

1.2.3 旋轉中心測試和校正

旋轉中心的校正目的是在臨床數據采集時對旋轉中心漂移進行實時補償。制備99mTc點源，活度為37 MBq/＜0.5 mL，將探頭配上平行孔低能高分辨率準直器，調至“H”模式，即將探頭調至水平即與旋轉軸平行。點源置于過旋轉軸水平面上，通過360°旋轉探頭使點源位于視野的中心。點擊質量控制程序“QC”、旋轉中心“C.O.R”，矩陣512×512，采集計數1000 kcounts。采集完成后點擊程序COR Processing，系統自動處理數據。保持點源位置和床高不變，將探頭切換至“L”模式進行測試，方法同上。

1.3 CT圖像質量控制

主要包括球管預熱和快速校準。兩者都是按照預設好的一組曝光條件運行，注意去除掃描范圍內的一切物品。球管預熱一般在每天CT檢查前及間隔2 h以上未使用時進行，快速校準則可以1～2周1次。

1.4 同機圖像融合測試

將10 mL的注射器6支，內充滿锝稀釋液，放入專用的模型中，然后將模型放置在檢查床上，床頭放置重物。點擊SPECT和CT同機融合測試程序“X-ray to NM Registration”、“ Registration Test”，按照其相應的程序開始采集，采集完成后，數據傳至工作站處理[5]。

1.5 質量控制影響因素的測試

將點源逐漸向探頭靠近，測試點源到探頭距離對均勻性的影響（點源的制備同均勻性測試）。

2 結果

2.1 固有均勻性測試結果

程序自動計算出探頭CFOV和UFOV的固有均勻性即積分均勻性，反映的是照相機視野內最大計數與最小計數之差的相對百分比，其值均應＜5%，且數值越小均勻性越好，超出范圍應進行校正。固有均勻性測試數據見表1。

2.2 旋轉中心測試結果

旋轉中心測試結果見表2。旋轉中心測試約1季度1次，漂移＜0.5 mm為合格。

表2 2012～2015年旋轉中心測試的平均值（mm）

2.3 同機圖像融合測試結果

同機圖像融合測試程序完成后狀態顯示“Passed（通過）”，數據沒有紅色報警即為合格，數據見表3。同機融合測試只需裝機時測試調整即可，除非發生地震等特大事故，否則無需定期測試。

表3 同機融合測試的數值

2.4 點源到探頭距離對CFOV、UFOV的影響

本試驗中SPECT/CT探頭視野40 cm，有效視野為38 cm，將點源到探頭距離逐漸加大，測試點源到探頭距離對CFOV、UFOV的影響，結果見表4。數據顯示隨著距離增大，CFOV和UFOV逐漸變好。

表4 點源到探頭距離對CFOV、UFOV的影響（距離單位為有效視野倍數）

表1 2012～2015年CFOV、UFOV平均值（每半年）

3 討論

核醫學檢測中對于一些可能對最終結果有重要影響的最主要環節進行定期的質量檢測，確保最終結果的高質量，這種檢測稱為質量控制。SPECT/CT質量控制大致包括兩個部分：其一是性能指標測試，目的是確認測試指標是否符合出廠指標及儀器的工作狀態，是本文介紹的重點；其二是常規維護和預防維護，包括機房內溫度保持在18～26℃之間，濕度在40%～60%之間，每小時溫差不超過3℃，機器外部定期除塵等。

均勻性是指有效視野內各部位對均勻分布的放射源響應的差異，即各部位計數率的離散度，是SPECT最基本和最重要的性能參數，直接關系到是否能如實反應測試體內放射性分布的情況。泛源圖像明顯不均勻，不能做任何的臨床采集。影響均勻性的硬件因素有光電倍增管、前置放大器損壞，晶體老化損壞等。在一般的平面顯像中，非均勻性的誤差應控制在3%～5%。平面誤差可直接影響斷層影像的重建。平面顯像1%的誤差，通過圖像重建會放大到20%，產生嚴重的冷區和熱區[6]。

旋轉中心是探頭的機械旋轉中心，正常時應與計算機矩陣中心相一致，表現為置于矩陣中心的點源的重建影像成點狀，其中心與矩陣中心重合，它是SPECT/CT斷層采集的重要指標，不同類型的準直器、旋轉方式、機械半徑、機械磨損和電子線路等都可能導致旋轉中心漂移。旋轉中心漂移將會損壞儀器的均勻性和分辨率，在圖像上產生偽影。一般漂移＞0.5像素（對于64×64矩陣）可降低重建圖像的對比度和分辨率[7]，所以旋轉中心漂移應每季度檢測并記錄，超過規定標準應立即校正。

CT的質控方法相對比較簡單，程序自動執行。質控不但能降低圖像偽影，同時還有助于延長球管的使用壽命。

SPECT和CT同機融合圖像在現代核醫學檢查中起到越來越重要的作用，它將有價值的生理、生化和代謝信息與解剖結構信息疊加在一起，顯示在一副圖像上，為臨床醫師提供了更加全面準確的信息。SPECT和CT圖像的不匹配，必然會降低圖像的質量，影響診斷，因此應實現圖像融合的最優化，最大限度的降低誤差。除了患者在檢查過程中不配合導致的位置移動外，可能導致影像對位偏差的因素還有：① 由患者身體質量差異導致檢查床變形的差異；② SPECT和CT兩種圖像檢查時檢查床伸縮力臂距離不同，造成檢查床的下垂程度不同；③ 在裝機過程中兩種設備物理位置的偏差[8]，這些因素，儀器的生產廠家已經盡可能的去解決，裝機工程師也在裝機時測試通過，除非發生地震等導致重大事故，否則兩者匹配不會偏離。

在日常質控中，除了硬件因素，影響均勻性檢測結果的人為因素也較多，包括點源的放射性濃度、位置及探頭位置是否與地面垂直等。點源的放射性濃度及探頭的位置在測試中出現錯誤尤為常見，但是都可以避免，應予以重視。點源到探頭的距離越大，均勻性越好，因此在平時的質控中應根據機房實際條件盡可能的增大點源到探頭的距離，點源放置＞5倍有效視野即95%的探頭視野時，CFOV和UFOV能達到要求。

4 結論

SPECT/CT是精密的儀器，任何指標的偏差都有可能導致診斷錯誤，正確認識各項質控指標、規范地檢測并進行有效的校正具有重要的意義。

[1]王榮福,李險封,王強.SPECT/CT的最新應用進展[J].CT理論與應用研究,2012,(3):577-582.

[2]NEMA Standards Publication NU 1-2007[S].USA:National Electrical Manufactures Association,2007:10-29.

[3]Zanzonico P.Routine quality control of clinical nuclear medicine instrumentation:a brief review[J].J Nucl Med,2008,49(7):1114-1131.

[4]JJF(閩)1030-2010,單光子發射計算機斷層成像裝置(SPECT)校準規范[S].

[5]劉臣斌.SPECT/CT 的圖像質量控制[J].中國醫療設備,2013,28(7):55-56,72.

[6]黃鋼.影像核醫學[M].第二版.北京:人民衛生出版社,2010:20-21.

[7]朱家瑞,王新強,王偉,等.同機融合位置配準的質量控制[J].中華核醫學雜志,2004,24(1):53-54.

[8]程木華,張峰,劉克放,等.SPECT-CT同機圖像融合的儀器質量控制方法探討[J].中華生物醫學工程雜志,2007,13(4):243-245.

Analysis of Quality Control and Infuence Factors of SPECT/CT

Objective To evaluate the performance indicators and their influence factors of SPECT/CT (Single Photon Emission Computed Tomography/X-Ray Computed Tomography) so as to ensure the clinical usage of the instrument. Methods GE Discovery 670 SPECT/CT (16-slice spiral CT) was detected in line with NEMA (National Electrical Manufacturers Association) standards from various aspects,including SPECT,CT,uniformity and rotate center of co-registration fusion images and other performance indicators. The data of quality control obtained from 2012 to 2015 were analyzed retrospectively. Results The errors of the quality control results were within the scope of testing standards. Conclusion Regular quality control,maintenance as well as analysis and calibration of various performance indicators of SPECT/CT were an important approach to ensure its performance and improve the quality of images.

single photon emission computed tomography/x-ray computed tomography;quality control;image uniformity;rotate center

ZHANG Yan-min,CHEN Wen-xin,YU Ming-dian
Department of Nuclear Medicine,Fujian Provincial Hospital,Fuzhou Fujian 350001,China

R445.6

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.09.035

1674-1633(2016)09-0122-02

2015-11-19

2016-06-07

作者郵箱：amin312@163.com