PET/CT稳定性检测

刘杰，李红磊，刘晓建，续蕊，金超岭，王猛，颜珏

中日友好医院 核医学科，北京 100029

PET/CT稳定性检测

刘杰，李红磊，刘晓建，续蕊，金超岭，王猛，颜珏

中日友好医院 核医学科，北京 100029

目的确保PET/CT设备安全稳定运行，减少故障发生，延长使用寿命，降低维修成本，必须严格执行PET/CT的稳定性检测。方法参照NEMA NU2-20 01标准的测试模型和方法对PET/CT的探测器工作状态、空间分辨力、灵敏度、SUV校准、融合精度等几个方面对PET进行检测。结果在对PET/CT稳定性检测的过程中，对不合格项目及时进行校正，降低了PET/CT的故障发生率，保证了临床诊断图像质量。结论定期进行PET/CT的稳定性检测可以保证每天图像质量，减少机器故障发生率。

PET/CT；探测器；质量控制；稳定性检测

PET/CT（正电子发生计算机断层显像/计算机断层扫描）是将PET与CT结合起来的一种先进的核医学影像设备，集功能影像与解剖影像于一体，其优势己被临床所认可，应用领域不断扩大，尤其在肿瘤诊断及分期等方面有其绝对优势[1-2]。为了获得良好的同机融合图像，取得满意的诊断结果，必须定期对PET/CT进行稳定性检测。

按照北京市核医学质量控制和改进中心制定的《北京市核医学大型设备稳定性检测指南》要求，我科拟对PET 稳定性进行定期检测，主要包括：PET的探测器工作状态（Daily QC）、空间分辨力、灵敏度、SUV校准、融合精度等测试。

1 PET的探测器工作状态

PET自带的DQA（Daily Quality Assurance，设计质量保证）程序可以保证每天的图像质量。程序工作步骤如下：GE机器DQA所用的源为内置在PET 机架的指定位置的放射性棒源68Ge装置，棒源活度为17.5MBq。选择机器自带的DQA程序进行每日质控。包括：符合事件、单一性、死时间、能量漂移等。要求：每天扫描开始执行前都要进行质量控制程序，而且必须保证每个项目都通过，DQA才算通过。DQA通过后的结果见图1。

2 空间分辨率测试

系统空间分辨率表示系统分辨两个经图像重建的点的能力。系统通过在空气中采集点源或线源，然后使用尖锐的重建滤波器重建图像并进行测试。尽管这种方法并不反映一个物体成像时存在的组织散射和因有限的采集事件而要求的平滑重建滤波器的条件，但它能够提供各种PET的最佳状况的比较，指出最高能够达到的性能。

测试目的：主要是测定一个放射源重建图像的点扩展函数（PSF）的宽度，或一个放置在垂直于测试方向的延伸放射源重建图像的线扩展函数（LSF）的宽度。测试可以使用点源和线源。扩展函数的宽度由其半高宽（FWHM）表示，它反映了PET/CT 在最佳状况下所能达到的最高分辨能力[3]。

测试方法：选用放射性同位素18F-FDG，比活度约0.2～0.4 mci。用注射器吸取5 mci/0.1 mL，推入长度为100 mm、内径1 mm、外径2 mm的毛细玻璃管制成0.5 mci的点源；将3个点源固定在同一个坐标平面底座上（坐标单位为cm），用激光定位线将模型置于视野中心，分别在1/2 轴向视野（FOV）和1/4轴向FOV 两个位置测量，每个位置测量3个点，分别为（0, 1），（0, 10），（10, 0），每个点测量3个方向的FWHM。采集程序及数据处理均由机器提供的测试程序自动完成，并给出空间分辨率测试结果（表1）。

表1 空间分辨率测试结果

图1 DQA通过后的数据截取图

3 灵敏度测试

灵敏度定义为在忽略计数率丢失的放射源活度水平下，符合事件的探测率。有些断层设备的灵敏度随轴向位置变化，相对灵敏度剖面测试能定量测试这种非均匀性。

线源为长度700 mm，放射性活度为0.1 mci；选内径1.5 mm、外径4.8mm的软管，长710 mm，一端用橡胶塞住，另一端近口处安装一可松紧的小螺丝。用注射器取18F-FDG溶液0.1 mci加水至5 mL从带胶塞的一端将18F-FDG溶液注入软管中。模型由4支外径分别为6.4 mm、9.5 mm、12.7 mm、15.9 mm铝质套管组成，放在PET扫描视野中，将准备好的线源由CT探头一侧放入铝质套管中，以便测试过程中逐次抽出最外层的铝质管。测量分为两个坐标位置：（0, 0）和（10, 0）。用PET/CT的激光灯定位及NEMA测试定位装置对线源模型进行定位。然后对线源在（0, 0）坐标位置和（10, 0）坐标位置进行数据采集，处理分析。

系统灵敏度测试结果：

系统灵敏度（0, 0）为4368 cps/MBq；系统灵敏度（10, 0）为3980 cps/MBq。

4 标准摄取值（SUV）校准

采集并重建井型计数校正文件，调节图像均匀性和SUV的准确性。准备好模型然后进行3D均一化校正[4]。

模型准备：准备好容积为5460 mL模型，内注满水溶液，将18.5 MBq（0.5 mci）左右的18F-FDG注入模型中并记录注入时间，摇匀。注入前测量注射器中总活度并记录测量时间，注入后测量注射器中残留活度和测量时间。

活度计检测要求：按国家规定由中国计量科学研究院每2年检测1次以保证其稳定性和准确度。

校准方法：将固定好模型的支架放到检查床上，将模型移动到扫描视野内，用激光灯定位。输入示踪剂信息（注射前、注射后的活度），正确选择扫描协议，然后采集数据，分析数据，如果参数处于正常范围，提示质控正常，否则需联系工程师。

5 PET/CT融合精度测试

融合精度测试采用空间分辨测试中的模型，采集线源的透射及发射图像，用Ramp滤波重建线源的CT及PET横断层图像，并进行图像融合。在线源CT及PET图像上测线源位置的偏差，即融合精度，用mm表示。

模型为3根长10 cm、内径为1 mm的钢管，分别沿X、Y、Z坐标轴放置，且沿X、Y方向2根钢管的端点汇聚于原点，Z方向钢管则穿过原点对称放置，另外在床头放置一个标准重量的秤砣。采集图像并测量位置偏差（表2）。

表2 PET断层图像与CT图像偏差

6 结论

采用美国电气制造商协会（NEMA）标准对PET/CT进行检测，需要用专门的测试软件和模型。NEMA标准是检测PET/CT设备稳定性的依据。我科进行PET稳定性检测的结果都符合NEMA NU 2-2007版本的要求。模型对不同厂家的PET/CT来说，基本是通用的[6]。模型测试是PET性能测试的重要部分，要采用标准的NEMA测试模型，然后要准确控制测试模型的放射性活度[7-8]。每次的稳定性检测的数据应存档，作为设备性能参考值，方便以后进行定期稳定性检测、重要部件更换或维修后的测试结果相比较。

7 讨论

按照《放射诊疗管理规定》，应对放射诊疗设备进行验收检测、状态检测及稳定性检测，其中验收检测及状态检测由具有相应资质的机构进行，稳定性检测由使用放射诊疗设备的医疗机构进行。我国目前尚无核医学诊疗设备稳定性检测相适应的检测标准，参考现有的国内外相关标准及北京市核医学质量控制和改进中心制定核医学大型设备稳定性检测指南，对我科PET/CT定期进行稳定性检测，在对PET/CT稳定性检测的过程中，对不合格项目及时进行校正，降低PET/CT的故障发生率，最大限度地发挥机器的使用效率，保证设备的正常使用和提高设备的使用寿命，保证日常图像质量，为临床提供准确的诊断结果。除了定期的稳定性检测外还要保证机房温湿度的维护。温度：机房应保持恒温，温度维持在20～22 ℃。湿度：机房的湿度应维持在40%～60%为宜。若机房湿度过大，易导致晶体潮解或电路短路，若过于干燥，机房内灰尘会增多，仪器表面容易产生静电而损坏机器。节假日要安排人员值班，发现机房温湿度超出规定范围，要及时处理并记录。

[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]孙涛,韩善清,汪家旺.PET/CT成像原理、优势及临床应用[J].中国医学物理学杂志,2010,27(1):1581-1582.

[3]李德志,赵新明,何洪涛,等.GEMINI GXL l6 PET-CT的验收与NEMA标准的应用[J].国际放射医学核医学杂志,2010,34 (4):230-234.

[4]潘中允,屈婉莹,周诚,等.PET/CT诊断学[M].北京:人民卫生出版社,2009:72-74.

[5]贺小红,黄克敏,李小华,等.PET/CT显像的图像融合精度测试研究[J].中国医学物理学杂志,2009,25(2):1087-1090.

[6]李小华,贺小红,李凡勇,等.Discovery ST PET性能测试与NEMA标准的应用[J].中华核医学杂志,2006,26(2):104-106.

[7]李小华,欧阳习,尹吉林,等.Siemens Biograph 16HR的NEMA标准PET性能测试[J].中国医学物理学杂志,2008,25(2):569.

[8]张连宇,耿建华.PET/CT中的CT剂量和质量控制[J].中国医学

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

颜珏，主任医师。

通讯作者邮箱：junyanghao@163.com