SPECT质量控制检测探讨*

范向勇 周献锋 马加一

SPECT质量控制检测探讨*

范向勇①周献锋①马加一①

目的：探讨单光子发射计算机断层成像(SPECT)质量控制检测中主要性能指标的检测方法。方法：依据NEMA(美国电器制造商协会)2007版“SPECT性能测量”的标准，根据相应的模体对固有空间分辨率、固有空间非线性、固有非均匀性、特性计数率、系统平面灵敏度、系统空间分辨率及断层空间分辨率等指标进行检测。结果：经过质量控制检测，江苏省内4家医院的SPECT检测指标均存在一定偏差。结论：医院应开展辐射危害控制及核医学影像设备的质量控制检测，保证设备的正常运行以及核辐射卫生应急处置。

NEMA标准；单光子发射计算机断层成像；核辐射；性能测量

[First-author’s address]Jiangsu Centers for Disease Prevention and Control, Nanjing 210009, China.

单光子发射计算机断层成像(single photn emission computed tomography，SPECT)是临床核医学最广泛应用的显像仪器，是我国三级甲等医院核医学科必须配备的设备。SPECT是在一台高性能的γ照相机的基础上增加了支架旋转的机械部分、断层床和图像重建软件，使探头能围绕躯体旋转360o或180o，从多角度、多方位采集一系列平面投影像。通过图像重建和处理，可获得横断面、冠状面及矢状面的断层影像。

1 材料与方法

1.1 材料

检测工具为：①灵敏度模体；②固有空间分辨率模型-狭缝铅栅模体；③固有空间分辨率模型-双线源模体。

1.2 检测方法

对江苏省内4家医院中的4台SPECT性能进行检测。

(1)固有空间分辨率和固有空间非线性。将活度为20～40 MBq(0.5～1.0 mCi)的99Tcm溶液放置于探头表面中心1.5 m以上位置，计数率＜30 kcps，采集矩阵为512×512，采集总计数40 M[1-6]。

(2)固有非均匀性。将20～40 MBq的99Tcm点源放置于距离探测器表面中心5倍FOV以上位置，计数率为15～30 kcps，采集矩阵为256×256，采集总计数16 M[7]。

(3)特性计数率。将测量固有平面均匀性的点源从距离远的位置逐渐向探测器表面移动，并注意观察计数率的变化，记录移动放射源过程中观察到的最大计数率。

(4)系统平面灵敏度。将活度约为40 MBq的99Tcm溶液放入灵敏度模体内，并加满水放置于探头中心位置，采集矩阵为256×256，采集灵敏度模体前先采集本底计数300 s，记为NB，再采集含99Tcm溶液的灵敏度模体计数300 s，记为N。按公式1计算采集时的平均活度A1。

式中A0为活度计测量时的活度值(Bq)，T为采集中间时刻(s)，Tcal为活度计测量的时刻(s)，T1/2为半衰期(s)。灵敏度S(s-1•Bq-1)按公式2计算。

式中：N为模体中填充了放射性溶液后的计数，NB为本底计数，A1为平均活度(Bq)。

(5)系统空间分辨率。取体积约1 ml、活度约为74 MBq(2.0 mCi)的99Tcm溶液注入双线源模体中，采集矩阵为512×512。

(6)断层空间分辨率。制作成一个99Tcm点源，其各方向尺寸＜2 mm，放置于轴向和横向FOV中心处；采集矩阵为256×256，每帧总计数3 k。采集结束后图像重建方式选用滤波反投影方法，使用Ramp滤波函数，截止频率设为最小[8-10]。检测结果通过专用软件ANALYSE3.0进行分析。

表2 SPECT性能检测结果

2 结果

本研究对江苏省内4家医院的4台SPECT进行质量控制检测，其中包括三级甲等肿瘤专科医院和综合性医院。4台SPECT分别来自GE、飞利浦及西门子等公司，同时也参考了NEMA标准以及厂商出厂标准[11]。在测量过程中所有设备均为双探头，4台SPECT的基本情况见表1，性能检测结果见表2。

表1 SPECT基本特性

目前，SPECT质量控制检测标准尚未出台，从表2的结果分析，A、B、C三家医院的SPECT固有空间非线性结果偏小；A和D两家医院的SPECT固有非均匀性结果偏大；D医院的特性计数率结果偏小、固有空间分辨率和系统平面灵敏度明显优于其他医院；在固有空间分辨率、系统空间分辨率和断层空间分辨率3个指标上，各家医院的设备均表现良好。

3 讨论

本研究中各别医院的检测指标存在一定偏差，实际检测过程显示，A医院的SPECT使用年限最长，维护保养不够重视，在机器的实际运行中存在诸多问题，极大降低了诊断工作的正确率，但限于设备成本较高，机器仍在继续使用中。

SPECT设备属于精密仪器，对环境的温、湿度要求苛刻，操作人员应具备一定的日常维护技能和意识[12-15]。由于SPECT质量控制检测往往需要1～2 d的时间，同时还需向公司购买放射性药物，且医院对于开展质量控制不够重视，医院开展核医学质量控制工作较少，对设备的正常使用、延缓老化、影像质量的提高、降低患者内照射和非患者的外照射剂量以及辐射危害控制等有着不良的影响。

目前，核医学影像设备的性能参教评价标准尚在制定中，希望能够尽快出台，将有助于对核医学影像设备的评价，为相关检测机构的检测能力提供更好的帮助。

[1]裴著果.影像核医学[M].3版.北京：人民卫生出版社，2007.

[2]刘辉，安晶刚，宋颖.SPECT设备固有性能测试及结果分析[J].中国医学装备，2012，9(12)：17-19.

[3]邵明哲，陈英茂，姚树林，等.SPECT设备平面成像性能评估与验收测试[J].中国医学装备，2011，8(12)：1-4.

[4]聂聪.多层CT探测器的发展[J].中国医学装备，2008，5(7)：68-71.

[5]NEMA.Standards publication NU1-2007：performance measurements of gamma cameras[S]. NEMA，2007.

[6]孙黎明，刘臣斌.SPECT验收测试与质量控制[J].中国医疗器械杂志，2001，25(3)：168-171.

[7]齐雪松，江泓，王式琦，等.核医学影像设备的质控方法[J].中华放射医学与防护杂志，2003，23(2)：123-125.

[8]任志刚，欧阳习，李小华，等.探测距离对SPECT断层分辨率的影响[J].中华核医学杂志，2001，21(6)：365-366.

[9]赵世静.探头旋转轨迹的变化对SPECT断层分辨率的影响[J].实用医技杂志，2004，11(10)：697-698.

[10]王渊恺，张光明，韩芳，等.不同采集矩阵与函数重建对SPECT影像质量影响[J].中国医学计算机成像杂志，2011，17(2)：164-167.

[11]李文罡.西门子核医学产品技术介绍[J].中华核医学杂志，2003，3(zl)：62-64.

[12]张洁，马丽，李顺华，等.SPECT仪器质量控制和质量保证的初步探讨[J].中国临床医学影像杂志，2009，20(1)：67-68.

[13]刘兴党，林祥通，邵鹏，等.上海市核医学显像仪器质控检测结果评估[J].核技术，2002，25(5)：371-374.

[14]张峰，程木华，郑子梅，等.探讨符合线路SPECT/CT的日常质量控制与质量保证[J].现代医学仪器与应用，2007(3)：42-45.

[15]林祥通.双探头SPECT、FDG SPECT仪质量控制中应注意的几个问题[J].中华核医学杂志，2001，21(1)：6.

Research on the detection of SPECT quality control

FAN Xiang-yong, ZHOU Xian-feng,MA Jia-yi// China Medical Equipment,2014,11(3):8-9.

Objective:To explore the SPECT detection method of quality control in detection of main performance index.Methods:according to the 2007 edition of "SPECT performance measurement" of the NEMA (the United States Electrical Manufacturers Association) standard, and the corresponding model of intrinsic spatial resolution, intrinsic spatial non-linearity, intrinsic non-uniformity, characteristic count rate, system planar sensitivity, system spatial resolution, fault spatial resolution and other indicators.Results:after quality control testing, have deviation more index hospitals SPECT results.Conclusion:the hospital should detect quality control as far as possible in nuclear medicine and nuclear medicine imaging equipment, ensure the normal operation of equipment, and improve the quality of image.

NEMA slanderds; Single photon emission computed tomography; Nuclear radiation; Performance measurement

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.03.003

1672-8270(2014)03-008-02

R814.42

A

2013-06-03

卫生行业科研专项(201002009)“辐射危害控制与核辐射卫生应急处置关键技术研究及其应用”；江苏省“十二五”科教兴卫工程(ZX201109)“突发公共卫生事件应急处置创新平台”

①江苏省疾病预防控制中心放射防护所 江苏 南京 210009

范向勇,男,(1985- ),本科学历，医师。江苏省疾病预防控制中心放射防护所，研究方向：医疗设备质量控制。