医疗机构医院伽玛照相机、单光子发射断层成像设备(SPECT)质量控制检测规范

1、 医疗机构医院伽玛照相机、单光子发射断层成像设备（SPECT）质量控制检测规范范围本标准规定了伽玛照相机、单光子发射断层成像设备（SPECT）质量控制检测的要求及检测方法。本标准适用于SPECT的验收检测、状态检测和稳定性检测。本标准除断层空间分辨力指标外，其他指标适用于伽玛照相机的验收检测、状态检测和稳定性检测。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本文件。国际原子能机构 人类健康系列第6号 单光子发射断层成像系统的质量保证（IAEA HUMAN HEALTH SERIES

2、 No.6 Quality Assurance for SPECT Systems）术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 视野 field of view；FOV伽玛照相机、SPECT探头可成像区域。3.2能窗 energy window可接受和处理的射线和X射线的能量范围。窗口可以用一个能量范围（如130keV151keV）或能峰值的百分比（如140keV的15%）来表示。以百分比表示时，应给出能峰值，且窗口是以能峰值为中心对称的，如140keV的15%能窗与129.5keV150.5keV是等同的。3.3空间分辨力 spatial resolution精确分辨开空间两个放射性点源的

3、能力，用点源响应函数的半高宽（FWHM）表示。不带准直器时测得的空间分辨力称为固有空间分辨力（instrinsic spatial resolution）；带准直器时测得的空间分辨力称为系统空间分辨力（system spatial resolution）。3.4固有积分均匀性 instrinsic integral uniformity不带准直器时，均匀入射的射线在整个探测器视野内给定的大面积上计数密度的最大变化。3.5固有微分均匀性 instrinsic differential uniformity不带准直器时，均匀入射的射线在整个探测器视野内单位面积计数密度的变化。3.6固有空间微分线性

4、 instrinsic spatial differential linearity不带准直器时，线源图像和线源实际位置间的位置畸变或位移。3.7系统平面灵敏度 system planar sensitivity对特定准直器，探头观察到的平面源计数率与活度之比。平面源模型具有规定的尺寸和盛有特定的放射性核素，放置于距准直器表面中心一定距离的轴上。3.8断层空间分辨力 tomorgraphic spatial resolution带准直器时，经断层重建测得的空间分辨力。3.9全身空间分辨力 whole body spatial resolution全身平面扫描时测得的空间分辨力。质量控制检测要求

5、4.1 伽玛照相机、SPECT使用单位应制定包括质量控制检测计划的质量保证方案并保证其正确实施，按照质量控制检测计划与本标准要求进行检测。4.2 XX装或大修后的伽玛照相机、SPECT在投入使用前，应由具备检测资质的技术服务机构对其进行验收检测，应对检测指标的合格与否给予判定，等于或优于规定值的指标判定为合格，确认合格后方可启用。验收检测的项目及技术要求应符合出厂性能指标并应符合附录A及4.4的规定。4.3 使用中的伽玛照相机、SPECT及其配套设备应定期维护并校准。状态检测周期为1年，由具备检测资质的技术服务机构对其进行检测。稳定性检测由使用单位自身或委托有检测能力的机构进行。应对检测指标的

6、合格与否给予判定，等于或优于规定值的指标判定为合格。状态检测与稳定性检测的项目、周期及技术要求见附录A及4.4的规定。4.4 使用单位与供货方定有不同于4.2的协议时，也可按协议要求执行。4.5 检测用计量仪表应根据有关规定进行检定或校准，检测用模体应符合有关要求。4.6 设备手册、使用说明书等有关技术资料和检测记录应妥善保存。4.7 检测报告的基本内容应包括：被检单位基本信息和设备信息，并按本标准的要求给出有关的检测指标和检测方法、必要的检测条件、检测结果及其相应标准要求。5 检测方法固有均匀性检测条件测量所使用源为99mTc溶液，盛入试管或小安瓶中，活度约为20MBq，使计数率小于3.01

7、04s-1。放射源应置于距离探头表面中心5倍于视野最大线径的位置上。数据采集步骤泛源图像数据采集。卸下准直器，SPECT能峰位置设置为140keV，能窗20%，采集矩阵6464，采集总计数45106。数据处理剔除视野边界各方向5%的像素（即探头视野81%的区域），再对所有数据点按下面的模板进行一次9点平滑。分析范围以外的像素，其九点滤波函数的加权因子为零。平滑后的值除以非零加权因子之和进行归一化处理。在处理后的泛源图像内找计数的最大值和最小值，积分均匀性IU按公式（1）计算：IU=（Cmax-Cmin）/（Cmax+Cmin）100（1）式中：IU 积分均匀性；Cmax 计数最大值；Cmin

8、计数最小值。在处理后的泛源图像内，分别从像素行和列的起始端开始，逐个像素向前推移，每相邻5个像素为一组，找最大计数和最小计数，并计算出差值。在视野内找出计数之差最大的像素，其对应的计数分别为Cmax和Cmin 。找最大计数和最小计数应在X和Y两个方向独立进行。微分均匀性按公式（2）计算： DU= （Cmax-Cmin ）/（Cmax+Cmin）100 （2）式中：DU 微分均匀性；Cmax 计数最大值；Cmin 计数最小值。报告固有积分均匀性和固有微分均匀性。此指标的其他检测方法可参考IAEA HUMAN HEALTH SERIES No.6 Quality Assurance for SPE

9、CT Systems。固有空间分辨力检测条件测量所使用源为99mTc溶液，盛入试管或小安瓶中，活度约为20MBq40MBq，使计数率小于3.0104s-1，放射源距离探头表面中心1.5m以上位置。数据采集步骤 使用狭缝铅栅模体进行图像采集。狭缝铅栅模体为1mm宽相距30mm狭缝构成，铅的厚度不小于3mm，1个铅栅模型为X方向，一个铅栅模型为Y方向（参见图1）。从探头上卸下准直器，置狭缝铅栅模体于探头表面，使铅栅模体的栅缝分别平行于探头的X轴或Y轴，以检测X和Y两个方向的空间分辨力。SPECT能峰位置设置为140keV，能窗20%，采集矩阵512512（或能达到的最大矩阵），采集总计数40106

10、。铅栅细节图所有的铅缝都为1mm宽30mm测量X方向铅栅测量Y方向铅栅铅栅细节图所有的铅缝都为1mm宽30mm测量X方向铅栅测量Y方向铅栅注1：铅栅的面积应大于SPECT的视野。注2：缝宽1.0mm。注3：缝之间的距离为30mm，铅厚度不小于3mm。图1 狭缝铅栅模体数据处理在狭缝铅栅模体图像上，以像素为单位，画垂直于每条隙缝的剖面曲线，横坐标为位置，纵坐标为每点对应的计数。对每条曲线做线性拟合，计算出峰值和半高宽，分别记为Pi和 Si。在视野内，计算Si的平均值，记为S ，报告为空间分辨力，单位 mm。此指标的其他检测方法可参考IAEA HUMAN HEALTH SERIES No.6 Qu

11、ality Assurance for SPECT Systems。固有空间微分线性检测条件本检测所用核素和条件与固有空间分辨力测量相同，99mTc溶液，活度约为200MBq400MBq，使计数率小于3.0104s-1，放射源距离探头表面中心1.5m以上位置。数据采集步骤 同5.2固有空间分辨力的数据采集。数据处理在5.2铅栅模体图像固有空间分辨力的数据处理中，对应每一条剖面曲线有一个峰值，对所有剖面曲线可得到一个二维峰位的阵列。用每一条隙缝峰位点拟合一条直线，作为隙缝的几何位置。通过测量垂直于隙缝方向所有相邻两峰的中心距离（或与狭缝的距离）Si，计算所有Si的标准差，作为微分线性值报告，单位

12、为mm。固有最大计数率检测条件测量所使用核素为99mTc溶液，活度约37MBq，置于距离探头表面中心2m以上距离。数据采集步骤从探头上卸下准直器，SPECT能峰设为140keV，能窗20%。将SPECT置于静态采集摸式，观察放射源计数率的变化。使放射源垂直于探头表面，从距离远的位置逐渐向探头表面移动，并注意观察计数率的变化。数据处理放射源移动至某一位置时将达到最大计数率。该最大计数率即为SPECT最大计数率，单位为s-1。此指标的其他检测方法可参考IAEA HUMAN HEALTH SERIES No.6 Quality Assurance for SPECT Systems。系统平面灵敏度检

13、测条件测量所使用源为99mTc溶液，活度需用活度计精确测量并记下测量时间，活度约为40MBq。将精确测量的99mTc溶液放入灵敏度模体（参见图2）内，并加满水。 170mm150mm10mm20mm10mm20mm 图2 系统平面灵敏度模体数据采集步骤平面灵敏度模体静态图像采集。在SPECT探头上安装低能多孔型准直器（低能通用或低能高分辨准直器），置系统平面灵敏度模体于探头中心位置，距准直器表面10cm。采集矩阵256256，能峰140KeV，能窗20% ，采集时间300s。采集灵敏度模体前先采集本底计数300s，记为 NB，再采集含99mTc溶液的灵敏度模体计数300s，记为 N。数据处理按

14、公式（3）计算采集时的平均活度： （3）式中： 活度计测量时的活度值，单位为贝克勒尔（Bq）； 采集中间时刻，单位为秒（s）； 活度计测量的时刻，单位为秒（s）； 半衰期，单位为秒（s）。灵敏度S（单位:s-1Bq-1）按公式（4）计算： （4）式中： 模体中填充了放射性溶液后的计数； 本底计数； 平均活度，单位为贝克勒尔（Bq）。系统空间分辨力检测条件测量所使用的模体为双线源模体（图3），源为99mTc溶液，体积约1ml，活度约为74MBq，测量的计数率应小于3.0104s-1。400mm400mm100mm100mm：线源宽度小于1mm；：有机玻璃板厚度10mm。 图3 平行双线源模体数据

15、采集步骤双线源模体图像采集。SPECT配低能通用或低能高分辨准直器，能峰位140keV，能窗20%，采集矩阵512512（或能达到的最大矩阵）。将平行双线源模体（见图3）置于距探头准直器表面10cm距离，悬空放置。线源模体应位于视野中心，并平行于探头的X或Y方向。每个探头采集总计数为1106。数据处理将采集的双线源模体图像以像素为单位，在直角座标上画垂直于线源的剖面曲线，横坐标为位置，纵坐标为计数值。对应线源的每一条剖面曲线，有一个峰位Pi和半高宽Si。计算半高宽Si的平均值S（以mm为单位）作为系统空间分辨力的报告值。两条线源得到2个峰位，它们的峰位距离用于空间分辨力单位的刻度。断层空间分辨

16、力检测条件点源的制备。测量所使用源为高比活度的99mTc溶液。将溶液装入试管中，再用毛细管（内直径小于1mm）吸取一小滴99mTc溶液，长度小于1mm，计数率小于3.0104s-1。数据采集步骤点源断层图像采集。SPECT配低能高分辨准直器，点源悬空置于轴向和横向视野中心（偏差小于2cm），旋转半径15cm。SPECT能峰140keV，能窗20%。断层采集条件为：矩阵128128，120帧（3/帧），3103/帧，总计数360103。数据处理图像重建方式为滤波反投影方法（FBP），滤波函数使用RAMP，如果使用其他重建方式应在报告中注明。计算重建后点源图像的半高宽，单位mm，分别报告横断面空间

17、分辨力（点源图像在X方向和Y方向的FWHM的平均值）和轴向空间分辨力。全身平面空间分辨力检测条件检测条件同5.6.1。数据采集步骤平行双线源模体全身图像采集。全身平面空间分辨力测定是测量SPECT垂直于运动方向的分辨力。SPECT配低能高分辨准直器。将平行双线源模体置于检查床上，并使线源垂直于扫描床的运动方向，其中一根线源的中心点与扫描床的中心点重合。SPECT能峰设为140keV，能窗20%；采集矩阵2561024，扫描长度195cm；采用连续走床采集摸式，走床速度设定为10cm/min，每个探头总计数应大于1106。数据处理从采集的平行双线源模体全身图像中剔除线源两端各5个像素后对剩余所有数据进行分析处理。对每条线源以像素为单位拟合高斯曲线，确定峰值位置和半高宽。由两条线源高斯曲线峰值位置和两条线源的几何距离计算像素大小（mm），然后计算多条高斯曲线FWHM的平均值。附录A（规范性附录）质量控制检测项目与技术要求为便于查阅及对测量值进行评价，表A.1提供了质量控制检测项目与技术要求。 表A.1质量控制检测项目与技术要求序号检测项目验收检测要求状态检测要求稳定性检测要求周期1固有均匀性积分均匀性3.0%4.5%4.5%一周微分均匀性2.5%3.5%3.5%一周2固有空间分辨