PET/CT图像融合的仪器质量控制探讨

王昌军

辽宁医学院 基础学院，辽宁 锦州121004

PET/CT图像融合的仪器质量控制探讨

王昌军

辽宁医学院 基础学院，辽宁 锦州121004

本文主要探讨了PET/CT图像融合设备在PET、CT和PET/CT三个方面的质量控制，得出PET/CT的质量控制是在完善的PET和CT质量控制的基础上，加上PET/CT融合的质量控制才得以实现的。

PET/CT；图像融合；质量控制; 配准

正电子发射计算机断层显像/CT（PET/CT）设备通过强强联合方式，将在细胞和分子水平反映生理和病理特点的功能分子影像技术——PET显像与在组织水平上反映生理和病理解剖结构变化的影像技术——CT相结合，同时提供PET图像与CT影像，并进行真正意义上的图像融合，为常规核医学的临床应用提供了多种影像学诊断优势互补的条件。但就设备使用而言，无论图像采集、处理还是诊断，PET/CT不是独立的PET和X-CT的合并，而是二者的有机结合。因此，PET/CT的质量控制是在完善的PET和CT质量控制的基础上，加上PET/CT融合的质量控制才得以实现的。PET、CT和PET/CT融合三个方面，任何一个的质量控制不完善，都不能为临床提供高质量的PET/CT图像。

1 PET的质量控制

高质量的重建图像，来自高质量的PET原始投影图像。任何不适当的图像采集，都可能导致意想不到的重建误差，从而使临床误诊。特别针对PET旋转系统的质量控制过程，也是保证准确重建所必需的。

PET的日常质量控制可确保探头系统的完整性。要求在扫描计划开始执行前，每天都执行该质量控制程序，以检验系统的完整性。日常质量控制一般用容积模型扫描，用于评估扫描仪的当前性能。PET的日常质量控制步骤：定位均匀性模型，用CT机架视野外激光灯将模型垂直居中，激光应刚好与模型的边缘相接，选择日常质量控制程序。系统将执行以下操作：根据输入的计数进行扫描，计算标准质量控制和日常质量控制模型扫描之间的卡方,通过比较日常质量控制扫描和标准质量控制扫描，逐个进行效率计算，并对超出效率范围的管进行标记。质量控制扫描完成后，将显示日常质量控制结果：模型参数、研究参数、正弦图、平面活动剖面图、日常质量控制趋势图、卡方值和消息。查看正弦图是否有明显伪影可提示关联的晶体有无故障，如果卡方值＞10 ，则不能实施检查扫描，需对PET进行维修。

就断层显像而言，下述三个指标尤为重要。

⑴ 均匀度 在探头均匀度不佳状态下的图像采集，将导致重建后的断层图像出现冷区或环形冷区。在均匀度差的探头采集的平面显像图像中，可以明显发现这种伪影。但是，对均匀度在3.5%～8%之间的探头所采集的图像，视觉查看通常不能察觉异常，而重建后的图像中却会产生视觉上就能够发现的伪影。因此，对于PET的均匀度，不能单纯以肉眼查看，必须经过计算机分析，并根据分析结果确定均匀度是否合格。

⑵ 旋转中心 旋转中心的确立是为了在图像重建的时候，将平面图像投影到正确的重建像素内。为避免在重建PET图像时的人为误差，要让旋转中心显像的矩阵中心和探头旋转中心一致。

⑶ 探头和床的关系 探头的探测面必须和PET旋转的轴向相平行，以保证每一个重建切面所包含的数据只来源于一个横断面。在探头探测面未能平行于旋转轴向的重建图像上时，很难发现有问题，但是，这种状况会明显损害重建图像的分辨率。

2 CT的质量控制

现有PET/CT系统可以控制的CT的质量控制,主要侧重点在CT值准确性的检测上。CT的检查和校正可避免CT系统缺陷或校正偏差导致的伪影，保证获得最佳图像质量。在进行PET/CT图像采集前，要先完成CT的质量控制检测。如果开机后未执行该程序， 则可能导致图像质量下降，在某些情况下甚至会导致误诊。CT的日常质量控制步骤：开机启动计算机后，定位检查床，使水模置于扫描中心，实施CT检查与校正。CT的检查与校正包括对水模的3个参数进行检测： CT值（HU）、图像的像素噪声、管电压。

3 PET/CT的质量控制

PET/CT质控的关键是在良好的PET和CT质量控制的基础上，保证两种图像的准确配准。准确配准的目的有二：首先是得到一个几何位置准确的X线透射图用于核素显像的衰减校正，其次是为PET/CT图像融合提供一个尽可能准确的CT定位图像。由于PET和CT的层厚差距大，且受系统其他因素的影响。目前，PET/CT之间的配准和理想之间仍有一定的距离，尤其是在需要精确定位时。

3.1 PET/CT配准的检测

检测CT中位置与PET中位置差距，通过对模型(内有前、后、左、右、中心，5个小球)进行CT和PET扫描,然后进行融合，看五个点是否重叠并显示相应的调整方案。

同机图像融合技术的关键是两种影像系统的准确对位。同机图像融合避免了人为对位的主观因素的影响，但是一些客观因素仍然无法完全避免，如：重力导致的检查床下垂，床板伸出的距离越长变形越大，下垂距离越大。因此，在PET/CT设备维护、质量控制中，要尽量将对图像融合造成影响的因素减低到最小程度。例如将悬臂床改为前端有斜坡形依托的床，有可能减少重力所致的检查床下垂，从而减少CT和ECT图像的位移。在临床检查时应当尽可能将检查部位放置在移位较小的检查床前中部。

3.2 检查床的位置

为了保证PET和同机CT之间图像几何配准的准确性,和单纯的PET比，对PET/CT检查床的要求更多。理想的要求是受力后床板完全无变形和移位，但是这很难达到。因此，在图像采集过程中，要采取措施控制PET和CT采集过程中床板下沉不一致性所导致的两者图像失匹配。在PET/CT系统的机架内有一个支撑架，当空床时，床板和支撑架之间有一点距离，但当病人上检查床后，要求床板和支撑架刚好接触，这样，在图像采集过程中，就不会产生因为检查床运动过程中床板受力不均，导致床板不同部位下沉不一致的现象发生。如果床板高度的调节没有达到这一要求，必需请工程师予以调整。此外，病人的受检查部位要放在检查床上规定的区域内，这在床板上是有标记的。

3.3 PET/CT图像采集过程中的要求

在PET/CT采集过程中，最基本的、也是最重要的要求是，病人不能有位置的移动。有研究证明，在PET采集过程中病人移动哪怕是只1.5个像素，也可能使正常的PET图像出现异常。病人移动对于PET/CT采集的危害还在于CT和PET几何位置失配准，导致用于衰减校正的X透射图定位不准确，结果核素显像图像不能得到正确的衰减校正、图像采集失败。图像采集过程中病人移动所造成图像失配准，也使CT在融合图像中失去定位意义。

在阅读PET/CT图像之前，应先观察PET的电影显示，以确认在PET采集过程中病人没有移动；随后，应观察CT不同断面之间有无移位；最后，观察不同轴向和断面的PET和CT之间的匹配状况。如果心肌显像图像采集结束后发现病人移动，可利用软件进行移动校正，但对于PET/CT采集过程中病人移位造成的图像采集失败，惟一的解决方法就是重新采集图像。因此、一定要让病人有一个尽可能舒适的采集体位，并向病人强调不能移动的重要性。

4 小结

核素显像的图像和CT的图像融合的应用相当复杂，无论是图像采集、图像处理，还是图像融合诊断，都不是简单相加融合。PET/CT，也不是独立的PET与CT的机械合并，而是二者有机结合，即建立在质量控制完善的PET显像仪器，与质控完善的CT基础上的二者之间的融合——才能组成PET/CT仪器组合，以及图像融合。如果任何组成部分的质量控制不完善，都不具备图像融合特性，都不能为临床提供高品质的功能与解剖融合图像。

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Study on Quality Control of PET/CT Image Fusion

WANG Chang-jun
Fundamental College,Liaoning Medical College,Jinzhou Liaoning 121004,China

R814.42

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.07.040

1674-1633(2010)07-0103-02

2009-12-08

本文作者：王昌军，副教授，硕士。

作者邮箱：wcjandhw@163.com

Abstract:This paper mainly discusses the quality control of PET/CT image fusion in PET,CT and PET/ CT,and draws a conclusion that PET/CT is the integration of PET and CT based on perfect quality control.

Key words:PET/CT;image fusion;quality control; registering