SPECT/CT质量控制及影响因素分析

张艳敏，陈文新，余明钿

福建省立医院 核医学科，福建 福州350001

SPECT/CT质量控制及影响因素分析

张艳敏，陈文新，余明钿

福建省立医院 核医学科，福建 福州350001

目的检测单光子发射型计算机断层/X线计算机断层显像仪（SPECT/CT）的性能指标及其影响因素，确保图像质量，为临床使用提供保障。方法根据美国电气制造商协会（NEMA）标准，对GE Discovery 670 SPECT/CT（16层螺旋CT）的SPECT、CT的同机融合图像均匀度、旋转中心等质量控制指标进行检测，并对2012～2015年的质控数据进行追溯性分析。结果各项质控结果数据误差均在检测标准允许误差范围内。结论对医疗仪器定期质控、保养，以及对各种质控指标进行分析与校正是保证仪器性能、改善影像质量的重要途经。

SPECT/CT；质量控制；图像均匀性；旋转中心

单光子发射型计算机断层/X线计算机断层显像仪（SPECT/CT）是核医学科的重要显像仪器，它是功能显像的SPECT和显示解剖结构图像的多排螺旋CT的有机结合，不仅能得到病变的解剖图像，更能借以判断病变组织的代谢或血流变化，有利于鉴别病灶的性质。它获得的精确融合图像，在诊断疾病、治疗计划及评价预后等方面具有更高的临床应用价值[1]。为了保证图像的质量，对其进行定期质控检测是必不可少的。

1 材料与方法

1.1 材料

被测试设备为GE Discovery 670 SPECT/CT（16层螺旋CT），99mTc源，活度为37～74 MBq/＜0.5 mL，由广东希埃公司提供。

1.2 方法

1.2.1 检测标准及检测项目

根据美国电气制造商协会（NEMA）标准[2-3]，定期对SPECT的固有均匀性、固有能量分辨率、固有空间分辨率、固有空间线性、灵敏度及旋转中心进行测试，本研究只对实用性较强的固有均匀性和旋转中心进行测试。

1.2.2 SPECT固有均匀性测试和校正

以福建省质量技术监督局2010年发布的《单光子发射计算机断层成像装置（SPECT）校准规范》JJF(闽)1030—2010[2][4]为依据，均匀性每周校正1次。

制备99mTc点源（37～74 MBq/＜0.5 mL）卸下探头准直器，点源置于＞探头5倍有效视野的距离，其效果与探头上的面源相同。选择质量控制程序“QC”、历史回归“Periodic Retuning”，矩阵64×64，采集计数4000 kcounts（采集到的闪烁点的个数），然后按照程序自动计算出探头中心视野（CFOV）和有效视野（UFOV）的固有均匀性。判断标准：图像均匀指无明显亮区或暗区，特别注意视野边缘的均匀性；CFOV和UFOV的固有均匀性误差＜5%。

1.2.3 旋转中心测试和校正

旋转中心的校正目的是在临床数据采集时对旋转中心漂移进行实时补偿。制备99mTc点源，活度为37 MBq/＜0.5 mL，将探头配上平行孔低能高分辨率准直器，调至“H”模式，即将探头调至水平即与旋转轴平行。点源置于过旋转轴水平面上，通过360°旋转探头使点源位于视野的中心。点击质量控制程序“QC”、旋转中心“C.O.R”，矩阵512×512，采集计数1000 kcounts。采集完成后点击程序COR Processing，系统自动处理数据。保持点源位置和床高不变，将探头切换至“L”模式进行测试，方法同上。

1.3 CT图像质量控制

主要包括球管预热和快速校准。两者都是按照预设好的一组曝光条件运行，注意去除扫描范围内的一切物品。球管预热一般在每天CT检查前及间隔2 h以上未使用时进行，快速校准则可以1～2周1次。

1.4 同机图像融合测试

将10 mL的注射器6支，内充满锝稀释液，放入专用的模型中，然后将模型放置在检查床上，床头放置重物。点击SPECT和CT同机融合测试程序“X-ray to NM Registration”、“ Registration Test”，按照其相应的程序开始采集，采集完成后，数据传至工作站处理[5]。

1.5 质量控制影响因素的测试

将点源逐渐向探头靠近，测试点源到探头距离对均匀性的影响（点源的制备同均匀性测试）。

2 结果

2.1 固有均匀性测试结果

程序自动计算出探头CFOV和UFOV的固有均匀性即积分均匀性，反映的是照相机视野内最大计数与最小计数之差的相对百分比，其值均应＜5%，且数值越小均匀性越好，超出范围应进行校正。固有均匀性测试数据见表1。

2.2 旋转中心测试结果

旋转中心测试结果见表2。旋转中心测试约1季度1次，漂移＜0.5 mm为合格。

表2 2012～2015年旋转中心测试的平均值（mm）

2.3 同机图像融合测试结果

同机图像融合测试程序完成后状态显示“Passed（通过）”，数据没有红色报警即为合格，数据见表3。同机融合测试只需装机时测试调整即可，除非发生地震等特大事故，否则无需定期测试。

表3 同机融合测试的数值

2.4 点源到探头距离对CFOV、UFOV的影响

本试验中SPECT/CT探头视野40 cm，有效视野为38 cm，将点源到探头距离逐渐加大，测试点源到探头距离对CFOV、UFOV的影响，结果见表4。数据显示随着距离增大，CFOV和UFOV逐渐变好。

表4 点源到探头距离对CFOV、UFOV的影响（距离单位为有效视野倍数）

表1 2012～2015年CFOV、UFOV平均值（每半年）

3 讨论

核医学检测中对于一些可能对最终结果有重要影响的最主要环节进行定期的质量检测，确保最终结果的高质量，这种检测称为质量控制。SPECT/CT质量控制大致包括两个部分：其一是性能指标测试，目的是确认测试指标是否符合出厂指标及仪器的工作状态，是本文介绍的重点；其二是常规维护和预防维护，包括机房内温度保持在18～26℃之间，湿度在40%～60%之间，每小时温差不超过3℃，机器外部定期除尘等。

均匀性是指有效视野内各部位对均匀分布的放射源响应的差异，即各部位计数率的离散度，是SPECT最基本和最重要的性能参数，直接关系到是否能如实反应测试体内放射性分布的情况。泛源图像明显不均匀，不能做任何的临床采集。影响均匀性的硬件因素有光电倍增管、前置放大器损坏，晶体老化损坏等。在一般的平面显像中，非均匀性的误差应控制在3%～5%。平面误差可直接影响断层影像的重建。平面显像1%的误差，通过图像重建会放大到20%，产生严重的冷区和热区[6]。

旋转中心是探头的机械旋转中心，正常时应与计算机矩阵中心相一致，表现为置于矩阵中心的点源的重建影像成点状，其中心与矩阵中心重合，它是SPECT/CT断层采集的重要指标，不同类型的准直器、旋转方式、机械半径、机械磨损和电子线路等都可能导致旋转中心漂移。旋转中心漂移将会损坏仪器的均匀性和分辨率，在图像上产生伪影。一般漂移＞0.5像素（对于64×64矩阵）可降低重建图像的对比度和分辨率[7]，所以旋转中心漂移应每季度检测并记录，超过规定标准应立即校正。

CT的质控方法相对比较简单，程序自动执行。质控不但能降低图像伪影，同时还有助于延长球管的使用寿命。

SPECT和CT同机融合图像在现代核医学检查中起到越来越重要的作用，它将有价值的生理、生化和代谢信息与解剖结构信息叠加在一起，显示在一副图像上，为临床医师提供了更加全面准确的信息。SPECT和CT图像的不匹配，必然会降低图像的质量，影响诊断，因此应实现图像融合的最优化，最大限度的降低误差。除了患者在检查过程中不配合导致的位置移动外，可能导致影像对位偏差的因素还有：① 由患者身体质量差异导致检查床变形的差异；② SPECT和CT两种图像检查时检查床伸缩力臂距离不同，造成检查床的下垂程度不同；③ 在装机过程中两种设备物理位置的偏差[8]，这些因素，仪器的生产厂家已经尽可能的去解决，装机工程师也在装机时测试通过，除非发生地震等导致重大事故，否则两者匹配不会偏离。

在日常质控中，除了硬件因素，影响均匀性检测结果的人为因素也较多，包括点源的放射性浓度、位置及探头位置是否与地面垂直等。点源的放射性浓度及探头的位置在测试中出现错误尤为常见，但是都可以避免，应予以重视。点源到探头的距离越大，均匀性越好，因此在平时的质控中应根据机房实际条件尽可能的增大点源到探头的距离，点源放置＞5倍有效视野即95%的探头视野时，CFOV和UFOV能达到要求。

4 结论

SPECT/CT是精密的仪器，任何指标的偏差都有可能导致诊断错误，正确认识各项质控指标、规范地检测并进行有效的校正具有重要的意义。

[1]王荣福,李险封,王强.SPECT/CT的最新应用进展[J].CT理论与应用研究,2012,(3):577-582.

[2]NEMA Standards Publication NU 1-2007[S].USA:National Electrical Manufactures Association,2007:10-29.

[3]Zanzonico P.Routine quality control of clinical nuclear medicine instrumentation:a brief review[J].J Nucl Med,2008,49(7):1114-1131.

[4]JJF(闽)1030-2010,单光子发射计算机断层成像装置(SPECT)校准规范[S].

[5]刘臣斌.SPECT/CT 的图像质量控制[J].中国医疗设备,2013,28(7):55-56,72.

[6]黄钢.影像核医学[M].第二版.北京:人民卫生出版社,2010:20-21.

[7]朱家瑞,王新强,王伟,等.同机融合位置配准的质量控制[J].中华核医学杂志,2004,24(1):53-54.

[8]程木华,张峰,刘克放,等.SPECT-CT同机图像融合的仪器质量控制方法探讨[J].中华生物医学工程杂志,2007,13(4):243-245.

Analysis of Quality Control and Infuence Factors of SPECT/CT

Objective To evaluate the performance indicators and their influence factors of SPECT/CT (Single Photon Emission Computed Tomography/X-Ray Computed Tomography) so as to ensure the clinical usage of the instrument. Methods GE Discovery 670 SPECT/CT (16-slice spiral CT) was detected in line with NEMA (National Electrical Manufacturers Association) standards from various aspects,including SPECT,CT,uniformity and rotate center of co-registration fusion images and other performance indicators. The data of quality control obtained from 2012 to 2015 were analyzed retrospectively. Results The errors of the quality control results were within the scope of testing standards. Conclusion Regular quality control,maintenance as well as analysis and calibration of various performance indicators of SPECT/CT were an important approach to ensure its performance and improve the quality of images.

single photon emission computed tomography/x-ray computed tomography;quality control;image uniformity;rotate center

ZHANG Yan-min,CHEN Wen-xin,YU Ming-dian
Department of Nuclear Medicine,Fujian Provincial Hospital,Fuzhou Fujian 350001,China

R445.6

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.09.035

1674-1633(2016)09-0122-02

2015-11-19

2016-06-07

作者邮箱：amin312@163.com