數(shù)字影像設(shè)備性能參數(shù)的質(zhì)量管控檢測(cè)

李宏陽(yáng)

（沈陽(yáng)市蘇家屯區(qū)中心醫(yī)院 遼寧蓋州 110100）

1 前言

隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展， 各種先進(jìn)技術(shù)被不斷應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，數(shù)字影像設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大幅度提高了惡性腫瘤、骨折、腎功能病變、心肌缺血等疾病的診斷準(zhǔn)確率， 為患者早期治療提供更有價(jià)值的依據(jù)[1]。 數(shù)字影像設(shè)備在長(zhǎng)期使用后，其性能參數(shù)通常會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響診斷結(jié)果，對(duì)數(shù)字影像設(shè)備性能參數(shù)進(jìn)行全面檢測(cè)，加強(qiáng)質(zhì)量管控，對(duì)于提高設(shè)備應(yīng)用價(jià)值具有重要意義。 本次研究以我院目前使用的SPECT 設(shè)備為例， 對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

2 數(shù)字影像設(shè)備簡(jiǎn)述

根據(jù)成像方式不同， 可將當(dāng)前臨床常用數(shù)字影像設(shè)備分為數(shù)字X 線成像設(shè)備、 磁共振成像設(shè)備、超聲成像設(shè)備、核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備等。 數(shù)字X 線成像設(shè)備與普通X 線成像設(shè)備有所不同，普通X 線成像設(shè)備僅能生成無法進(jìn)行圖像編輯的X 線照片，而前者生成的數(shù)字圖像可進(jìn)行圖像處理，影響質(zhì)量更高；磁共振成像設(shè)備在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷中應(yīng)用較為成熟，不僅不會(huì)影響患者的身體健康，還可生成多種類型的圖像和任意方位斷層，病灶定位更為準(zhǔn)確；超聲成像設(shè)備臨床應(yīng)用廣泛，可將各臟器及周圍組織的各種斷面像清晰地顯示出來， 圖像實(shí)體感極強(qiáng)，更接近于真正的解剖結(jié)構(gòu)；核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備是通過核技術(shù)診斷疾病的數(shù)字影像設(shè)備，集核技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、化學(xué)、物理、生物學(xué)等于一體，在腫瘤疾病診斷中具有極高的應(yīng)用價(jià)值， 但由于設(shè)備價(jià)格相對(duì)昂貴，輻射劑量較大，在臨床應(yīng)用中存在一定限制[2]。 SPECT 設(shè)備屬核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備， 主要由探頭、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)架和輔助設(shè)備構(gòu)成，其中探頭由準(zhǔn)直器、晶體、光導(dǎo)、光電倍增管、模擬定位計(jì)算機(jī)電路等部分組成。

3 SPECT 檢測(cè)項(xiàng)目與檢測(cè)方法

3.1 斷層空間分辨率

作一比活度30 mci/mL 點(diǎn)源， 點(diǎn)源各方向尺寸＜2 mm，點(diǎn)源與準(zhǔn)直器相距15 cm，采集矩陣設(shè)為128×128，投影 120 幀，3 度/幀，總計(jì)數(shù) 3k/幀，采集完成后對(duì)橫斷面進(jìn)行重建。

3.2 系統(tǒng)平面靈活度

選用靈敏度模體，注入活度1 mci 放射性藥物，同時(shí)注水做成面源，切記注水過程中不要產(chǎn)生氣泡，制作完成后將固定面源，模體與準(zhǔn)直器相距10 cm，采集矩陣設(shè)為 256×256，采集 300 s，根據(jù)公式（1）計(jì)算系統(tǒng)平面靈活度， 其中NB 代表本底計(jì)數(shù)，A1 代表平均活度。

3.3 系統(tǒng)空間分辨率

選用雙線源模體， 注入活度1 mci 放射性藥物1.5 mL，雙線源模體與準(zhǔn)直器相距10 cm，采集矩陣設(shè)為512×512，單探頭總計(jì)數(shù)為2M。

3.4 固有均勻性

取下準(zhǔn)直器， 作一比活度 15～30 kcps 點(diǎn)源，將其放在與中心位置相距5 倍視野的位置， 能峰設(shè)為140 keV，能窗設(shè)為20%，采集矩陣設(shè)為256×256，總計(jì)數(shù)為16M。 隨后將采集矩陣轉(zhuǎn)換為64×64， 剔除5%視野邊界像素，再對(duì)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)參照模版行9 點(diǎn)平滑1 次， 分析范圍外像素的9 點(diǎn)濾波函數(shù)加權(quán)因子為0，將平滑后數(shù)值除以非零加權(quán)因子，并行歸一化處理， 最后在DICOM 圖像中找出最大與最小計(jì)數(shù)，根據(jù)公式（2）計(jì)算固有均勻性。

3.5 固有空間分辨率與固有空間微分線性

取下準(zhǔn)直器，在探測(cè)器晶體上放置鉛柵模體，保證探測(cè)器有效視野被完全遮蓋，選用活度20～40 mci/mL放射性藥物，使計(jì)數(shù)率＜3.0×104s-1，置于探頭正上方1.5 m 處，采集矩陣設(shè)為512×512，總計(jì)數(shù)為40M。

3.6 固有計(jì)數(shù)率特性

作一比活度15～30 kcps 點(diǎn)源，從遠(yuǎn)處向探測(cè)器一側(cè)位置移動(dòng)，關(guān)注計(jì)數(shù)率變化，對(duì)放射源移動(dòng)期間最大計(jì)數(shù)率進(jìn)行記錄。

4 結(jié)果

4.1 SPECT 性能檢測(cè)結(jié)果

斷層空間分辨率、系統(tǒng)平面靈活度、系統(tǒng)空間分辨率合格率尚佳，為100.0%，固有計(jì)數(shù)率特性和固有空間分辨率合格率良好，分別為90.0%和80.0%，固有均勻性和固有空間微分線性合格率較差， 分別為 60.0%和 30.0%，見表1，表2。

表1 10 臺(tái)設(shè)備性能檢測(cè)結(jié)果

表2 SPECT 性能參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及合格率

4.2 固有均勻性、固有計(jì)數(shù)率特性獨(dú)立隨機(jī)檢測(cè)結(jié)果

15 臺(tái)設(shè)備平均固有計(jì)數(shù)率特性探頭1 和探頭2均符合參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)（≥75.0）；固有均勻性中僅有效視野微分符合參數(shù)標(biāo)準(zhǔn) （≤3.00%）， 中心視野微分（≤3.48%）、中心視野積分（≤3.60%）及有效視野積分（≤4.56%）均超出參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍，見表3。

表3 固有均勻性、固有技術(shù)率特性綜合檢測(cè)結(jié)果

5 結(jié)論

數(shù)字影像設(shè)備可通過多角度信息采集，實(shí)現(xiàn)模型重建，并具有成像速度快、圖像清晰等特點(diǎn)，能幫助醫(yī)生在短時(shí)間內(nèi)明確患者具體病情，對(duì)患者早期治療方案制定及改善預(yù)后均具有重要作用[3]。 受使用方式不當(dāng)、維護(hù)不及時(shí)等因素影響，數(shù)字影像設(shè)備性能參數(shù)出現(xiàn)異常變化， 進(jìn)而影響設(shè)備使用效果。固有均勻性是確保SPECT 設(shè)備發(fā)揮作用的重要性能指標(biāo)，光電倍增管與探測(cè)器晶體是影響固有均勻性的主要因素，各個(gè)光電倍增管性能參數(shù)的一致性與設(shè)備圖像質(zhì)量具有緊密聯(lián)系，一旦光電倍增管性能參數(shù)不一致，則可導(dǎo)致設(shè)備圖像質(zhì)量下降[4]。 探測(cè)器晶體具有極高發(fā)光效率， 與光電倍增管光譜匹配度高，但由于晶體質(zhì)地較脆，保管不當(dāng)則有可能受損。 固有空間微分線性主要負(fù)責(zé)描述圖像位置畸變程度，長(zhǎng)期使用會(huì)影響其發(fā)光定位，電壓、溫度等環(huán)境因素也可導(dǎo)致其發(fā)光定位發(fā)生偏移， 從而影響性能[5]。 為確保數(shù)字影像設(shè)備的應(yīng)用效率長(zhǎng)期處于較高水平， 應(yīng)組織設(shè)備使用者積極參與數(shù)字影像設(shè)備質(zhì)量管理控制培訓(xùn)，通過培訓(xùn)教學(xué)，提高設(shè)備使用者的設(shè)備維護(hù)意識(shí)，擴(kuò)充設(shè)備維護(hù)知識(shí)儲(chǔ)備，定期檢測(cè)設(shè)備性能參數(shù)，如出現(xiàn)異常性能指標(biāo)及時(shí)處理，從而保證設(shè)備質(zhì)量，提高臨床診斷效果，延長(zhǎng)數(shù)字影像設(shè)備使用壽命。

綜上所述，針對(duì)數(shù)字影像設(shè)備，需全面加強(qiáng)設(shè)備質(zhì)量管控工作，保證設(shè)備性能，提高臨床診斷質(zhì)量。