数字影像设备性能参数的质量管控检测

李宏阳

（沈阳市苏家屯区中心医院 辽宁盖州 110100）

1 前言

随着科学技术快速发展， 各种先进技术被不断应用于医学领域，数字影像设备的广泛应用，大幅度提高了恶性肿瘤、骨折、肾功能病变、心肌缺血等疾病的诊断准确率， 为患者早期治疗提供更有价值的依据[1]。 数字影像设备在长期使用后，其性能参数通常会发生变化，进而影响诊断结果，对数字影像设备性能参数进行全面检测，加强质量管控，对于提高设备应用价值具有重要意义。 本次研究以我院目前使用的SPECT 设备为例， 对其性能参数进行检测分析，现报道如下。

2 数字影像设备简述

根据成像方式不同， 可将当前临床常用数字影像设备分为数字X 线成像设备、 磁共振成像设备、超声成像设备、核医学成像设备等。 数字X 线成像设备与普通X 线成像设备有所不同，普通X 线成像设备仅能生成无法进行图像编辑的X 线照片，而前者生成的数字图像可进行图像处理，影响质量更高；磁共振成像设备在神经系统疾病的诊断中应用较为成熟，不仅不会影响患者的身体健康，还可生成多种类型的图像和任意方位断层，病灶定位更为准确；超声成像设备临床应用广泛，可将各脏器及周围组织的各种断面像清晰地显示出来， 图像实体感极强，更接近于真正的解剖结构；核医学成像设备是通过核技术诊断疾病的数字影像设备，集核技术、计算机技术、电子技术、化学、物理、生物学等于一体，在肿瘤疾病诊断中具有极高的应用价值， 但由于设备价格相对昂贵，辐射剂量较大，在临床应用中存在一定限制[2]。 SPECT 设备属核医学成像设备， 主要由探头、旋转运动机架和辅助设备构成，其中探头由准直器、晶体、光导、光电倍增管、模拟定位计算机电路等部分组成。

3 SPECT 检测项目与检测方法

3.1 断层空间分辨率

作一比活度30 mci/mL 点源， 点源各方向尺寸＜2 mm，点源与准直器相距15 cm，采集矩阵设为128×128，投影 120 帧，3 度/帧，总计数 3k/帧，采集完成后对横断面进行重建。

3.2 系统平面灵活度

选用灵敏度模体，注入活度1 mci 放射性药物，同时注水做成面源，切记注水过程中不要产生气泡，制作完成后将固定面源，模体与准直器相距10 cm，采集矩阵设为 256×256，采集 300 s，根据公式（1）计算系统平面灵活度， 其中NB 代表本底计数，A1 代表平均活度。

3.3 系统空间分辨率

选用双线源模体， 注入活度1 mci 放射性药物1.5 mL，双线源模体与准直器相距10 cm，采集矩阵设为512×512，单探头总计数为2M。

3.4 固有均匀性

取下准直器， 作一比活度 15～30 kcps 点源，将其放在与中心位置相距5 倍视野的位置， 能峰设为140 keV，能窗设为20%，采集矩阵设为256×256，总计数为16M。 随后将采集矩阵转换为64×64， 剔除5%视野边界像素，再对所有数据点参照模版行9 点平滑1 次， 分析范围外像素的9 点滤波函数加权因子为0，将平滑后数值除以非零加权因子，并行归一化处理， 最后在DICOM 图像中找出最大与最小计数，根据公式（2）计算固有均匀性。

3.5 固有空间分辨率与固有空间微分线性

取下准直器，在探测器晶体上放置铅栅模体，保证探测器有效视野被完全遮盖，选用活度20～40 mci/mL放射性药物，使计数率＜3.0×104s-1，置于探头正上方1.5 m 处，采集矩阵设为512×512，总计数为40M。

3.6 固有计数率特性

作一比活度15～30 kcps 点源，从远处向探测器一侧位置移动，关注计数率变化，对放射源移动期间最大计数率进行记录。

4 结果

4.1 SPECT 性能检测结果

断层空间分辨率、系统平面灵活度、系统空间分辨率合格率尚佳，为100.0%，固有计数率特性和固有空间分辨率合格率良好，分别为90.0%和80.0%，固有均匀性和固有空间微分线性合格率较差， 分别为 60.0%和 30.0%，见表1，表2。

表1 10 台设备性能检测结果

表2 SPECT 性能参数标准及合格率

4.2 固有均匀性、固有计数率特性独立随机检测结果

15 台设备平均固有计数率特性探头1 和探头2均符合参数标准（≥75.0）；固有均匀性中仅有效视野微分符合参数标准 （≤3.00%）， 中心视野微分（≤3.48%）、中心视野积分（≤3.60%）及有效视野积分（≤4.56%）均超出参数标准范围，见表3。

表3 固有均匀性、固有技术率特性综合检测结果

5 结论

数字影像设备可通过多角度信息采集，实现模型重建，并具有成像速度快、图像清晰等特点，能帮助医生在短时间内明确患者具体病情，对患者早期治疗方案制定及改善预后均具有重要作用[3]。 受使用方式不当、维护不及时等因素影响，数字影像设备性能参数出现异常变化， 进而影响设备使用效果。固有均匀性是确保SPECT 设备发挥作用的重要性能指标，光电倍增管与探测器晶体是影响固有均匀性的主要因素，各个光电倍增管性能参数的一致性与设备图像质量具有紧密联系，一旦光电倍增管性能参数不一致，则可导致设备图像质量下降[4]。 探测器晶体具有极高发光效率， 与光电倍增管光谱匹配度高，但由于晶体质地较脆，保管不当则有可能受损。 固有空间微分线性主要负责描述图像位置畸变程度，长期使用会影响其发光定位，电压、温度等环境因素也可导致其发光定位发生偏移， 从而影响性能[5]。 为确保数字影像设备的应用效率长期处于较高水平， 应组织设备使用者积极参与数字影像设备质量管理控制培训，通过培训教学，提高设备使用者的设备维护意识，扩充设备维护知识储备，定期检测设备性能参数，如出现异常性能指标及时处理，从而保证设备质量，提高临床诊断效果，延长数字影像设备使用寿命。

综上所述，针对数字影像设备，需全面加强设备质量管控工作，保证设备性能，提高临床诊断质量。