PET/CT穩定性檢測

劉杰，李紅磊，劉曉建，續蕊，金超嶺，王猛，顏玨

中日友好醫院 核醫學科，北京 100029

PET/CT穩定性檢測

劉杰，李紅磊，劉曉建，續蕊，金超嶺，王猛，顏玨

中日友好醫院 核醫學科，北京 100029

目的確保PET/CT設備安全穩定運行，減少故障發生，延長使用壽命，降低維修成本，必須嚴格執行PET/CT的穩定性檢測。方法參照NEMA NU2-20 01標準的測試模型和方法對PET/CT的探測器工作狀態、空間分辨力、靈敏度、SUV校準、融合精度等幾個方面對PET進行檢測。結果在對PET/CT穩定性檢測的過程中，對不合格項目及時進行校正，降低了PET/CT的故障發生率，保證了臨床診斷圖像質量。結論定期進行PET/CT的穩定性檢測可以保證每天圖像質量，減少機器故障發生率。

PET/CT；探測器；質量控制；穩定性檢測

PET/CT（正電子發生計算機斷層顯像/計算機斷層掃描）是將PET與CT結合起來的一種先進的核醫學影像設備，集功能影像與解剖影像于一體，其優勢己被臨床所認可，應用領域不斷擴大，尤其在腫瘤診斷及分期等方面有其絕對優勢[1-2]。為了獲得良好的同機融合圖像，取得滿意的診斷結果，必須定期對PET/CT進行穩定性檢測。

按照北京市核醫學質量控制和改進中心制定的《北京市核醫學大型設備穩定性檢測指南》要求，我科擬對PET 穩定性進行定期檢測，主要包括：PET的探測器工作狀態（Daily QC）、空間分辨力、靈敏度、SUV校準、融合精度等測試。

1 PET的探測器工作狀態

PET自帶的DQA（Daily Quality Assurance，設計質量保證）程序可以保證每天的圖像質量。程序工作步驟如下：GE機器DQA所用的源為內置在PET 機架的指定位置的放射性棒源68Ge裝置，棒源活度為17.5MBq。選擇機器自帶的DQA程序進行每日質控。包括：符合事件、單一性、死時間、能量漂移等。要求：每天掃描開始執行前都要進行質量控制程序，而且必須保證每個項目都通過，DQA才算通過。DQA通過后的結果見圖1。

2 空間分辨率測試

系統空間分辨率表示系統分辨兩個經圖像重建的點的能力。系統通過在空氣中采集點源或線源，然后使用尖銳的重建濾波器重建圖像并進行測試。盡管這種方法并不反映一個物體成像時存在的組織散射和因有限的采集事件而要求的平滑重建濾波器的條件，但它能夠提供各種PET的最佳狀況的比較，指出最高能夠達到的性能。

測試目的：主要是測定一個放射源重建圖像的點擴展函數（PSF）的寬度，或一個放置在垂直于測試方向的延伸放射源重建圖像的線擴展函數（LSF）的寬度。測試可以使用點源和線源。擴展函數的寬度由其半高寬（FWHM）表示，它反映了PET/CT 在最佳狀況下所能達到的最高分辨能力[3]。

測試方法：選用放射性同位素18F-FDG，比活度約0.2～0.4 mci。用注射器吸取5 mci/0.1 mL，推入長度為100 mm、內徑1 mm、外徑2 mm的毛細玻璃管制成0.5 mci的點源；將3個點源固定在同一個坐標平面底座上（坐標單位為cm），用激光定位線將模型置于視野中心，分別在1/2 軸向視野（FOV）和1/4軸向FOV 兩個位置測量，每個位置測量3個點，分別為（0, 1），（0, 10），（10, 0），每個點測量3個方向的FWHM。采集程序及數據處理均由機器提供的測試程序自動完成，并給出空間分辨率測試結果（表1）。

表1 空間分辨率測試結果

圖1 DQA通過后的數據截取圖

3 靈敏度測試

靈敏度定義為在忽略計數率丟失的放射源活度水平下，符合事件的探測率。有些斷層設備的靈敏度隨軸向位置變化，相對靈敏度剖面測試能定量測試這種非均勻性。

線源為長度700 mm，放射性活度為0.1 mci；選內徑1.5 mm、外徑4.8mm的軟管，長710 mm，一端用橡膠塞住，另一端近口處安裝一可松緊的小螺絲。用注射器取18F-FDG溶液0.1 mci加水至5 mL從帶膠塞的一端將18F-FDG溶液注入軟管中。模型由4支外徑分別為6.4 mm、9.5 mm、12.7 mm、15.9 mm鋁質套管組成，放在PET掃描視野中，將準備好的線源由CT探頭一側放入鋁質套管中，以便測試過程中逐次抽出最外層的鋁質管。測量分為兩個坐標位置：（0, 0）和（10, 0）。用PET/CT的激光燈定位及NEMA測試定位裝置對線源模型進行定位。然后對線源在（0, 0）坐標位置和（10, 0）坐標位置進行數據采集，處理分析。

系統靈敏度測試結果：

系統靈敏度（0, 0）為4368 cps/MBq；系統靈敏度（10, 0）為3980 cps/MBq。

4 標準攝取值（SUV）校準

采集并重建井型計數校正文件，調節圖像均勻性和SUV的準確性。準備好模型然后進行3D均一化校正[4]。

模型準備：準備好容積為5460 mL模型，內注滿水溶液，將18.5 MBq（0.5 mci）左右的18F-FDG注入模型中并記錄注入時間，搖勻。注入前測量注射器中總活度并記錄測量時間，注入后測量注射器中殘留活度和測量時間。

活度計檢測要求：按國家規定由中國計量科學研究院每2年檢測1次以保證其穩定性和準確度。

校準方法：將固定好模型的支架放到檢查床上，將模型移動到掃描視野內，用激光燈定位。輸入示蹤劑信息（注射前、注射后的活度），正確選擇掃描協議，然后采集數據，分析數據，如果參數處于正常范圍，提示質控正常，否則需聯系工程師。

5 PET/CT融合精度測試

融合精度測試采用空間分辨測試中的模型，采集線源的透射及發射圖像，用Ramp濾波重建線源的CT及PET橫斷層圖像，并進行圖像融合。在線源CT及PET圖像上測線源位置的偏差，即融合精度，用mm表示。

模型為3根長10 cm、內徑為1 mm的鋼管，分別沿X、Y、Z坐標軸放置，且沿X、Y方向2根鋼管的端點匯聚于原點，Z方向鋼管則穿過原點對稱放置，另外在床頭放置一個標準重量的秤砣。采集圖像并測量位置偏差（表2）。

表2 PET斷層圖像與CT圖像偏差

6 結論

采用美國電氣制造商協會（NEMA）標準對PET/CT進行檢測，需要用專門的測試軟件和模型。NEMA標準是檢測PET/CT設備穩定性的依據。我科進行PET穩定性檢測的結果都符合NEMA NU 2-2007版本的要求。模型對不同廠家的PET/CT來說，基本是通用的[6]。模型測試是PET性能測試的重要部分，要采用標準的NEMA測試模型，然后要準確控制測試模型的放射性活度[7-8]。每次的穩定性檢測的數據應存檔，作為設備性能參考值，方便以后進行定期穩定性檢測、重要部件更換或維修后的測試結果相比較。

7 討論

按照《放射診療管理規定》，應對放射診療設備進行驗收檢測、狀態檢測及穩定性檢測，其中驗收檢測及狀態檢測由具有相應資質的機構進行，穩定性檢測由使用放射診療設備的醫療機構進行。我國目前尚無核醫學診療設備穩定性檢測相適應的檢測標準，參考現有的國內外相關標準及北京市核醫學質量控制和改進中心制定核醫學大型設備穩定性檢測指南，對我科PET/CT定期進行穩定性檢測，在對PET/CT穩定性檢測的過程中，對不合格項目及時進行校正，降低PET/CT的故障發生率，最大限度地發揮機器的使用效率，保證設備的正常使用和提高設備的使用壽命，保證日常圖像質量，為臨床提供準確的診斷結果。除了定期的穩定性檢測外還要保證機房溫濕度的維護。溫度：機房應保持恒溫，溫度維持在20～22 ℃。濕度：機房的濕度應維持在40%～60%為宜。若機房濕度過大，易導致晶體潮解或電路短路，若過于干燥，機房內灰塵會增多，儀器表面容易產生靜電而損壞機器。節假日要安排人員值班，發現機房溫濕度超出規定范圍，要及時處理并記錄。

[1]Beyer T,Townsend DW,Brun T,et al.A combined PET/CT scanner for clinical oncology[J].J Nucl Med,2000,41:1369-1379.

[2]孫濤,韓善清,汪家旺.PET/CT成像原理、優勢及臨床應用[J].中國醫學物理學雜志,2010,27(1):1581-1582.

[3]李德志,趙新明,何洪濤,等.GEMINI GXL l6 PET-CT的驗收與NEMA標準的應用[J].國際放射醫學核醫學雜志,2010,34 (4):230-234.

[4]潘中允,屈婉瑩,周誠,等.PET/CT診斷學[M].北京:人民衛生出版社,2009:72-74.

[5]賀小紅,黃克敏,李小華,等.PET/CT顯像的圖像融合精度測試研究[J].中國醫學物理學雜志,2009,25(2):1087-1090.

[6]李小華,賀小紅,李凡勇,等.Discovery ST PET性能測試與NEMA標準的應用[J].中華核醫學雜志,2006,26(2):104-106.

[7]李小華,歐陽習,尹吉林,等.Siemens Biograph 16HR的NEMA標準PET性能測試[J].中國醫學物理學雜志,2008,25(2):569.

[8]張連宇,耿建華.PET/CT中的CT劑量和質量控制[J].中國醫學

Stability Tests of PET/CT

ObjectiveTo strictly implement the stability tests of Positron Emission Tomography Computed Tomography (PET/CT) so as to ensure the secure and stable operation of PET/CT equipment, lower the failure rat e, prolong the service span and reduce the maintenance costs of PET/CT equipment.MethodsAccording to the test phantoms and methods in NEMA NU 2-2001, the stability test of PET/CT was explored in this paper from multiple aspects including the detector working state, spatial resolution testing, sensitivity testing, SUV calibration and PET/CT image fusion accuracy testing.ResultsDuring the process of PET/CT stability test, the unqualif ed item was timely corrected and the failure rate was reduced so as to guarantee the quality of images.ConclusionThe stability test of PET/CT could ensure the image quality and reduce the failure rate.

positron emission tomography/computed tomography; detector; quality control; stability test

LIU Jie, LI Hong-lei, LIU Xiao-jian, XU Rui, JIN Chao-ling, WANG Meng, YAN Jue
Department of Nuclear Medicine, China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China

R197.39；TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.12.035

1674-1633(2016)12-0128-03

2016-01-04

2016-11-17

顏玨，主任醫師。

通訊作者郵箱：junyanghao@163.com