劉杰，李紅磊，劉曉建，續(xù)蕊，金超嶺，王猛，顏玨

中日友好醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，北京 100029

PET/CT穩(wěn)定性檢測

劉杰，李紅磊，劉曉建，續(xù)蕊，金超嶺，王猛，顏玨

中日友好醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，北京 100029

目的確保PET/CT設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少故障發(fā)生，延長使用壽命，降低維修成本，必須嚴(yán)格執(zhí)行PET/CT的穩(wěn)定性檢測。方法參照NEMA NU2-20 01標(biāo)準(zhǔn)的測試模型和方法對PET/CT的探測器工作狀態(tài)、空間分辨力、靈敏度、SUV校準(zhǔn)、融合精度等幾個(gè)方面對PET進(jìn)行檢測。結(jié)果在對PET/CT穩(wěn)定性檢測的過程中，對不合格項(xiàng)目及時(shí)進(jìn)行校正，降低了PET/CT的故障發(fā)生率，保證了臨床診斷圖像質(zhì)量。結(jié)論定期進(jìn)行PET/CT的穩(wěn)定性檢測可以保證每天圖像質(zhì)量，減少機(jī)器故障發(fā)生率。

PET/CT；探測器；質(zhì)量控制；穩(wěn)定性檢測

PET/CT（正電子發(fā)生計(jì)算機(jī)斷層顯像/計(jì)算機(jī)斷層掃描）是將PET與CT結(jié)合起來的一種先進(jìn)的核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，集功能影像與解剖影像于一體，其優(yōu)勢己被臨床所認(rèn)可，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，尤其在腫瘤診斷及分期等方面有其絕對優(yōu)勢[1-2]。為了獲得良好的同機(jī)融合圖像，取得滿意的診斷結(jié)果，必須定期對PET/CT進(jìn)行穩(wěn)定性檢測。

按照北京市核醫(yī)學(xué)質(zhì)量控制和改進(jìn)中心制定的《北京市核醫(yī)學(xué)大型設(shè)備穩(wěn)定性檢測指南》要求，我科擬對PET 穩(wěn)定性進(jìn)行定期檢測，主要包括：PET的探測器工作狀態(tài)（Daily QC）、空間分辨力、靈敏度、SUV校準(zhǔn)、融合精度等測試。

1 PET的探測器工作狀態(tài)

PET自帶的DQA（Daily Quality Assurance，設(shè)計(jì)質(zhì)量保證）程序可以保證每天的圖像質(zhì)量。程序工作步驟如下：GE機(jī)器DQA所用的源為內(nèi)置在PET 機(jī)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(jī)器自帶的DQA程序進(jìn)行每日質(zhì)控。包括：符合事件、單一性、死時(shí)間、能量漂移等。要求：每天掃描開始執(zhí)行前都要進(jìn)行質(zhì)量控制程序，而且必須保證每個(gè)項(xiàng)目都通過，DQA才算通過。DQA通過后的結(jié)果見圖1。

2 空間分辨率測試

系統(tǒng)空間分辨率表示系統(tǒng)分辨兩個(gè)經(jīng)圖像重建的點(diǎn)的能力。系統(tǒng)通過在空氣中采集點(diǎn)源或線源，然后使用尖銳的重建濾波器重建圖像并進(jìn)行測試。盡管這種方法并不反映一個(gè)物體成像時(shí)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(dá)到的性能。

測試目的：主要是測定一個(gè)放射源重建圖像的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)（PSF）的寬度，或一個(gè)放置在垂直于測試方向的延伸放射源重建圖像的線擴(kuò)展函數(shù)（LSF）的寬度。測試可以使用點(diǎn)源和線源。擴(kuò)展函數(shù)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(dá)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(nèi)徑1 mm、外徑2 mm的毛細(xì)玻璃管制成0.5 mci的點(diǎn)源；將3個(gè)點(diǎn)源固定在同一個(gè)坐標(biāo)平面底座上（坐標(biāo)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(gè)位置測量，每個(gè)位置測量3個(gè)點(diǎn)，分別為（0, 1），（0, 10），（10, 0），每個(gè)點(diǎn)測量3個(gè)方向的FWHM。采集程序及數(shù)據(jù)處理均由機(jī)器提供的測試程序自動(dòng)完成，并給出空間分辨率測試結(jié)果（表1）。

表1 空間分辨率測試結(jié)果

圖1 DQA通過后的數(shù)據(jù)截取圖

3 靈敏度測試

靈敏度定義為在忽略計(jì)數(shù)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(shè)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(nèi)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(zhì)套管組成，放在PET掃描視野中，將準(zhǔn)備好的線源由CT探頭一側(cè)放入鋁質(zhì)套管中，以便測試過程中逐次抽出最外層的鋁質(zhì)管。測量分為兩個(gè)坐標(biāo)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(jìn)行定位。然后對線源在（0, 0）坐標(biāo)位置和（10, 0）坐標(biāo)位置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，處理分析。

系統(tǒng)靈敏度測試結(jié)果：

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

4 標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUV）校準(zhǔn)

采集并重建井型計(jì)數(shù)校正文件，調(diào)節(jié)圖像均勻性和SUV的準(zhǔn)確性。準(zhǔn)備好模型然后進(jìn)行3D均一化校正[4]。

模型準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好容積為5460 mL模型，內(nèi)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(shí)間，搖勻。注入前測量注射器中總活度并記錄測量時(shí)間，注入后測量注射器中殘留活度和測量時(shí)間。

活度計(jì)檢測要求：按國家規(guī)定由中國計(jì)量科學(xué)研究院每2年檢測1次以保證其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。

校準(zhǔn)方法：將固定好模型的支架放到檢查床上，將模型移動(dòng)到掃描視野內(nèi)，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(xié)議，然后采集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，如果參數(shù)處于正常范圍，提示質(zhì)控正常，否則需聯(lián)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(fā)射圖像，用Ramp濾波重建線源的CT及PET橫斷層圖像，并進(jìn)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(nèi)徑為1 mm的鋼管，分別沿X、Y、Z坐標(biāo)軸放置，且沿X、Y方向2根鋼管的端點(diǎn)匯聚于原點(diǎn)，Z方向鋼管則穿過原點(diǎn)對稱放置，另外在床頭放置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(jié)論

采用美國電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）標(biāo)準(zhǔn)對PET/CT進(jìn)行檢測，需要用專門的測試軟件和模型。NEMA標(biāo)準(zhǔn)是檢測PET/CT設(shè)備穩(wěn)定性的依據(jù)。我科進(jìn)行PET穩(wěn)定性檢測的結(jié)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(biāo)準(zhǔn)的NEMA測試模型，然后要準(zhǔn)確控制測試模型的放射性活度[7-8]。每次的穩(wěn)定性檢測的數(shù)據(jù)應(yīng)存檔，作為設(shè)備性能參考值，方便以后進(jìn)行定期穩(wěn)定性檢測、重要部件更換或維修后的測試結(jié)果相比較。

7 討論

按照《放射診療管理規(guī)定》，應(yīng)對放射診療設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收檢測、狀態(tài)檢測及穩(wěn)定性檢測，其中驗(yàn)收檢測及狀態(tài)檢測由具有相應(yīng)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行，穩(wěn)定性檢測由使用放射診療設(shè)備的醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行。我國目前尚無核醫(yī)學(xué)診療設(shè)備穩(wěn)定性檢測相適應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)，參考現(xiàn)有的國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及北京市核醫(yī)學(xué)質(zhì)量控制和改進(jìn)中心制定核醫(yī)學(xué)大型設(shè)備穩(wěn)定性檢測指南，對我科PET/CT定期進(jìn)行穩(wěn)定性檢測，在對PET/CT穩(wěn)定性檢測的過程中，對不合格項(xiàng)目及時(shí)進(jìn)行校正，降低PET/CT的故障發(fā)生率，最大限度地發(fā)揮機(jī)器的使用效率，保證設(shè)備的正常使用和提高設(shè)備的使用壽命，保證日常圖像質(zhì)量，為臨床提供準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。除了定期的穩(wěn)定性檢測外還要保證機(jī)房溫濕度的維護(hù)。溫度：機(jī)房應(yīng)保持恒溫，溫度維持在20～22 ℃。濕度：機(jī)房的濕度應(yīng)維持在40%～60%為宜。若機(jī)房濕度過大，易導(dǎo)致晶體潮解或電路短路，若過于干燥，機(jī)房內(nèi)灰塵會(huì)增多，儀器表面容易產(chǎn)生靜電而損壞機(jī)器。節(jié)假日要安排人員值班，發(fā)現(xiàn)機(jī)房溫濕度超出規(guī)定范圍，要及時(shí)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(yōu)勢及臨床應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)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(yàn)收與NEMA標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用[J].國際放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)雜志,2010,34 (4):230-234.

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[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(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2009,25(2):1087-1090.

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[8]張連宇,耿建華.PET/CT中的CT劑量和質(zhì)量控制[J].中國醫(yī)學(xué)

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(yī)師。

通訊作者郵箱：junyanghao@163.com