MRI质量控制和性能检测专家讲座

磁共振应用质量控制与性能检测

谢松城MRI质量控制和性能检测专家讲座第1页磁共振应用质量控制与质量确保医学影像成像技术与成像系统质量确保(QualityAssurance，QA)、质量控制(QualityControl，QC)是确保医学影像符合诊疗标准，提升影像质量主要工作。磁共振QA/QC是确保每一个磁共振检验者生命安全以及疾病得到及时诊疗根本保障。

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MRI质量控制和性能检测专家讲座第2页磁共振应用质量控制与质量确保国外对MRIQA/QC研究始于上世纪八、九十年代，美国医学物理学会（AmericanAssociationofPhysicistsinMedicine，AAPM）和美国放射学院（AmericanCollegeofRadiology，ACR）提出了QA/QC基本一些系列标准MRI质量控制和性能检测专家讲座第3页磁共振应用质量控制与质量确保AAPM在1990年和1992年公布了AAPMreportno.18--Qualityassurancemethodsandphantomsformagneticresonanceimaging和AAPMreportno.34--Acceptancetestingofmagneticresonanceimagingsystems作为半官方测试标准。在两篇汇报中，说明了核磁共振质量确保主要性和必要性，列出了磁场均匀度、共振频率、空间分辨率、对比度等共三十多项成像参数测试方法、工具和测试标准，同时强调了对fMRI等高级成像技术进行QA/QC主要性并提出了个别可能测试方法。MRI质量控制和性能检测专家讲座第4页磁共振应用质量控制与质量确保ACR也在1998年公布了PhantomTestGuidancefortheACRMRIAccreditationProgram和SiteScanningInstructionsforUseoftheMRPhantomfortheACRMRIAccreditationProgram两份文件。提出对磁共振系统进行图象质量测试为主QA/QC时，应使用体模和对应测试方法相结合。ACR还将以前提议标准进行了深入规范，并于年和年又分别公布了MRIQA/QC测试白皮书。

在以上材料公布之后，核磁共振QA/QC工作被作为常规医疗设备检测和管理工作确定下来，在一些国家和地域更是被强制要求进行MRI质量控制和性能检测专家讲座第5页磁共振应用质量控制与质量确保尽管欧美等发达国家针对磁共振系统QA、QC已开展多年，但其工作仅集中在磁共振基本成像参数监测上，对fMRI、DTI、MRA、弥散、灌注等高级成像技术质量控制和确保尚处于理论研究和试验测试阶段。同时，因为磁共振成像技术飞速发展，当前质量控制与确保体系已不能反应不一样核磁共振成像系统（超高场系统、高场超导型系统与低场永磁型系统）成像质量区分。所以，与X线摄影QA、QC相比，磁共振成像系统和成像技术质量控制与确保工作仍显滞后。

MRI质量控制和性能检测专家讲座第6页磁共振应用质量控制与质量确保我国对MRIQA/QC研究起步较早，早在上世纪80年代起，北京大学物理系包尚联教授、南方医科大学林意群教授和康立丽教授、全军大型医疗设备检测中心任国荃教授等和他们学术团体对磁共振惯用成像参数和系统性能测试进行了研究，发表了多篇文章和专著。年，我国公布了卫生行业标准WS/T263—（医用磁共振成像（MRI）设备影像质量检测与评价规范）当前，国内已经开展MRIQA/QC工作医院也仅集中在磁共振基本成像参数监测方面，不过，国内大部分医院没有开展MRIQA/QC工作。MRI质量控制和性能检测专家讲座第7页磁共振应用质量控制与质量确保磁共振质量控制与确保是一项主要影像技术工作之一，也是影像技术领域主要研究方向。伴随超导性核磁共振技术发展，利用磁共振进行fMRI、DTI、磁共振血管成像（magneticresonanceangiography,MRA）、磁共振波谱分析（MRSpectroscopy，MRS）等偏重于基础研究高级磁共振技术出现。同基本MRI成像相比，高级成像技术原理互不相同，其最终信息反应也不简单限于二维图像，同时大量图象处理和数据分析技术会应用于磁共振高级成像。而早期基于图像基本磁共振QA/QC显然已不满足高级成像技术QA/QC。MRI质量控制和性能检测专家讲座第8页磁共振质量确保

《磁共振成像（MRI）质量控制手册(ACR)》

质量确保（QA）与质量控制（QC）

质量确保（QA）是一个整体性概念，它包含了MRI医生制订全部管理实施方案，以确保以下工作：1．每一个成像步骤都是当前临床工作所需要，适宜。2．扫描图像要包含处理此问题所必需信息。3．统计信息得到正确解释（诊疗汇报准确），并被患者主管医师及时取得。4．检验结果取得应尽可能降低患者可能发生意外、花费及患者不便，且同时满足上述第2条要求。

MRI质量控制和性能检测专家讲座第9页磁共振质量确保

《磁共振成像（MRI）质量控制手册(ACR)

》质量确保计划包含很多方面，如功效研究、继续教育、质量控制、预防性维护和设备检测。QA程序首要部门是质量确保委员会（QualitAssuranceCommittee，QAC），此组织负责QA程序整体规划、设定目标和方向、制订规章、以及评定质量确保活动效用。

QAC应该由一个或多个放射医师、合格医学物理师/MRI技术教授，MR技术主管人员和护理等其它放射科工作人员，也包含护士、文秘、医疗助理，甚至还有放射科以外医疗和后勤人员，如相关临床医师等。总之，只要有利于MRI成像、研究、向患者提供帮助任何人，因为他们努力会对患者护理质量和满意度产生主动影响，都应该看作是QAC一员。

MRI质量控制和性能检测专家讲座第10页磁共振应用质量控制与质量确保质量确保（QA）与质量控制（QC）

质量控制（QC）是质量确保一个主要部分。质量控制是指一系列不一样技术程序，能够确保得到满意质量目标，如高质量MRI诊疗影像，其包含以下4个步骤：1．验收检测：对新安装或进行大修设备性能检测。2．设备性能基准数据建立3．发觉并排查设备性能指标改变，以免影响影像质量。4．确认使用设备性能产生异常原因并加以校正。

MRI质量控制和性能检测专家讲座第11页磁共振应用质量控制与质量确保磁共振应用质量控制实施选择一名技师作为主要质控技术人员，执行预定质量控制检测。

确保适当检测设备和材料应用于执行技术人员QC检测。

安排人员和时间表方便有充分时间进行质量控制检测、统计和解释结果。定时反馈相关临床影像质量和质量控制过程正、反面信息。最少每三个月回顾一次质控技术人员检测结果，假如还未取得稳定结果，则应愈加频繁

MRI质量控制和性能检测专家讲座第12页磁共振应用质量控制与质量确保

验收检测应该在扫描患者之前和大修之后进行。大修包含替换或维修以下子系统部件：梯度放大器、梯度线圈、磁体、射频放大器、数字板和信号处理电路板。MRI质量控制和性能检测专家讲座第13页MRI性能检测MRI质量控制和性能检测专家讲座第14页MRI性能检测方法

（Magphan体模）一、相关信息登记1,登记受检单位名称、设备型号、生产厂家、安装日期等；2,登记受检设备技术参数如FOV、矩阵、平均次数、扫描序列、扫描序列时间参数设置、层厚系列和外围设备等；3,登记检测日期、检测人员、检测类型等。MRI质量控制和性能检测专家讲座第15页MRI性能检测方法

（Magphan体模）SMR100SMR170

MRI质量控制和性能检测专家讲座第16页MRI质量控制和性能检测专家讲座第17页MRI性能检测方法

（Magphan体模）二、体模定位把体模水平放置在扫描床上已安装好头部线圈内，用水平仪检验是否到达水平。其轴与扫描孔轴平行，定位光线对准体模中心。首先进行横断面定位像扫描，由所得到横断面定位像确定经过体模中心矢状面扫描，由所得矢状面图像确定对体模各个层面扫描。MRI质量控制和性能检测专家讲座第18页MRI质量控制和性能检测专家讲座第19页MRI性能检测方法

（Magphan体模）三、扫描条件在无尤其要求时，在后面性能检测中，均采取饱和恢复自旋回波成像脉冲序列（SE），TR=500ms，TE=30ms，FOV=25cm，矩阵256×256，平均次数2次，单层扫描层厚=10mm。MRI质量控制和性能检测专家讲座第20页MRI性能检测方法

（Magphan体模）四、扫描图像及参数测量（一）信噪比对Magphan体模正方体第二层面扫描。体模正方体第二层面内部充满均匀CuSO2溶液，配液为CuSO4溶液，浓度为1g/l;四面各有一条斜边（可用于测量层厚）。在正方体图像中心和圆柱形容器图像外侧分别测量ROI（感兴趣区）像素平均值和标准偏差。信号强度等于正方形中心像素平均值（S）减去圆柱形容器外侧像素平均值（Sˊ即背景值）。噪声值等于正方形中心像素标准偏差（SD)。信噪比（SNR）经过以下计算式能够得到：SNR=（S-Sˊ）/SD（1）MRI质量控制和性能检测专家讲座第21页MRI质量控制和性能检测专家讲座第22页MRI性能检测方法

（Magphan体模）（二）图像均匀度

在上述均匀场图像内部取九个区域作为测试点(即中心区和距中心点3/4半径周围上,取0°，45°，90°，135°,180°，225°，270°,315°等八个区)，用ROI测量各区域像素平均值。找出九个区域平均值最大值和最小值,它们分别用Smax和Smin表示。均匀度U能够由下式计算得到：U=[1-（Smax-Smin）/（Smax+Smin）]×100%(2)必要时用不一样层厚条件均匀模图像进行测量。MRI质量控制和性能检测专家讲座第23页MRI质量控制和性能检测专家讲座第24页MRI性能检测方法

（Magphan体模）（三）层厚

在体模各层正方形图像外侧沿着四条斜边图像分别作灵敏度剖面线，测量灵敏度剖面线最大半高宽（FWHM），成像层层厚Z能够用下式计算：Z(mm)=(FWHM)×0.25其中0.25是被测斜边体与成像平面夹角正切值。对不一样层厚条件均匀模图像进行测量。MRI质量控制和性能检测专家讲座第25页MRI性能检测方法

（Magphan体模）（四）空间分辨力

对体模第三层面扫描。体模正方体第三层面是一个刻制有高分辨力图案和规则分布小孔模块，四面各有一条斜边。调整窗宽和窗位使图像细节显示最清楚，用视觉确定图像中能分辨清楚最大线对数，即空间分辨力。对不一样层厚条件均匀模图像进行测量

MRI质量控制和性能检测专家讲座第26页MRI质量控制和性能检测专家讲座第27页MRI性能检测方法

（Magphan体模）（五）图像线性度（几何失真）

在下幅图像中分别测量X方向与Y方向小孔间距,并与被测体测实际距离比较，用下式求出线性度(L)：L=（D0-D)/D0(3)MRI质量控制和性能检测专家讲座第28页MRI质量控制和性能检测专家讲座第29页MRI性能检测方法

（Magphan体模）（六）低对比度分辨力测量

对体模第四层面扫描。体模正方体第四层面是一个有四组圆孔组成模块，每组有三个相同深度孔，其直径分别为4mm,6mm,10mm。四组孔深度分别为:0.5mm,0.75mm,1.0mm,2.0mm。该层四面各有一条斜边。调整窗宽、窗位使图像细节最清楚，用视觉确定能分辨清楚深度最小和直径最小圆孔像即低对比度分辨力。对体模第四层面重复扫描三次，求低对比度分辨力平均值。MRI质量控制和性能检测专家讲座第30页MRI质量控制和性能检测专家讲座第31页MRI性能检测方法

（Magphan体模）MRI设备性能检测序号检测项目指标要求检测结果1,信噪比场强≥1.5T:≥900.5T≥T＜1.5T:≥700.2T≥T＜0.5T:≥60场强＜0.2T:≥552,