中国辐射卫生  2021, Vol. 30 Issue (6): 697-700  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2021.06.008

引用本文 

马磊, 马庆录, 马宏宏, 宋颖, 刘辉. 青海省核医学影像设备性能检测及现状分析[J]. 中国辐射卫生, 2021, 30(6): 697-700. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2021.06.008.
MA Lei, MA Qinglu, MA Honghong, SONG Ying, LIU Hui. Performance testing and status analysis of nuclear medicine imaging device in Qinghai Province[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2021, 30(6): 697-700. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2021.06.008.

通讯作者

刘辉,E-mail:liuhui@nirp.chinacdc.cn

文章历史

收稿日期:2021-04-29
青海省核医学影像设备性能检测及现状分析
马磊 1, 马庆录 1, 马宏宏 1, 宋颖 2, 刘辉 2     
1. 青海省疾病预防控制中心,青海 西宁 810007;
2. 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所辐射防护与核应急中国疾病预防控制中心重点实验室,北京 100088
摘要目的 通过对青海省核医学影像设备SPECT和PET/CT进行性能检测,分析青海省核医学设备质量控制现状;方法 依据WS523—2019、NEMA NU2—2007和GB 17589—2011标准,分别在2019年和2020年测量了4台SPECT设备和1台PET/CT的性能指标;结果 对于SPECT,按照WS523标准对合格限值的要求,2019年有1台SPECT的固有空间线性不合格,对于PET/CT,2020年的设备性能检测结果优于2019的结果;结论 定期的校正、保养和维护对核医学设备的质量控制很重要,加强日常质量控制,可以提升设备性能,为临床应用保驾护航。
关键词发射断层成像设备    质量控制    固有空间线性    
Performance testing and status analysis of nuclear medicine imaging device in Qinghai Province
MA Lei 1, MA Qinglu 1, MA Honghong 1, SONG Ying 2, LIU Hui 2     
1. Qing Hai Center for Diseases Prevention and Control, Xining 810007 China;
2. Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, China CDC. Notional Institute for Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088 China
Abstract: Objective To analyze the quality control situation of nuclear medicine equipment in Qinghai Province by testing the performance of SPECT and PET/CT devices. Methods According to WS 523—2019, NEMA NU 2—2007 and GB 17589—2011 standard, the performanc indexes of four SPECTs and one PET/CT were measured in 2019 and 2020. Results For SPECTS, according to the qualified limits requirements of WS 523—2019 Standard, one device with intrinsic spatial linearity is unqualified. For PET/CT, the equipment performance test results in 2020 were better than those in 2019. Conclusion Regular calibration and maintenance are very important for the quality control of nuclear medicine equipment. Strengthening daily quality control can improve equipment performance and clinical application.
Key words: ECT    Quality Control    Intrinsic Spatial Linearity    

随着我国核医学影像事业的发展,分子显像在临床应用中越来越广泛,尤其是SPECT和PET/CT在这几年的装机量也越来越多。良好的质量控制是核医学影像设备应用于临床的前提,是核医学临床影像质量的保障[1]。青海省的核医学影像设备不多,主要集中在西宁市,为了解青海省的核医学设备质量控制现状,本研究于2019年和2020年连续2年在西宁市检测了4台SPECT和1台PET/CT。

1 材料与方法 1.1 研究对象

青海省西宁市的4台SPECT和1台PET/CT设备。

1.2 仪器设备

核医学质量控制SPECT检测模体(灵敏度模体、狭缝铅栅模体、双线源模体、断层空间分辨力模体),PET检测模体(空间分辨力模体、毛细管、灵敏度模体和散射分数模体),CT性能质量控制检测模体(CATPHAN 600),水模体,CT剂量仪。

1.3 实验方法

SPECT设备的测试方法按照WS 523—2019《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》,测试指标为固有均匀性、固有空间线性、固有空间分辨力、固有最大计数率、系统空间分辨力、系统平面灵敏度、全身成像空间分辨力、断层空间分辨力等8个指标[2],其中前4个指标为设备的固有性能测试指标。PET/CT核医学部分参考标准GB/T 18988.1—2013《放射性核素成像设备 性能和试验规则 第1部分正电子发射断层成像装置》,测试指标为空间分辨力、系统灵敏度、散射分数和计数丢失和随机符合测量等4个指标,CT部分参考GB 17589—2011《X射线计算机断层摄影装置质量保证检测规范》,测试指标为CTDIw、CT值(水)、CT均匀性、高对比分辨力、低对比可探测能力、CT值线性、诊断床定位精度等7个指标,其中PET部分合格限值参考出厂标准[3-4]

2 结 果 2.1 SPECT设备检测结果

2019和2020年青海省4台SPECT的质量控制检测结果见表1,每台设备选择探头数据较差的结果作为统计结果,其中2019年有1台SPECT设备的测试指标“固有空间线性”不合格,2020年由于该设备无法卸掉准直器,导致该设备的固有性能测试指标无法检测。

表 1 2019年和2020年青海省4台SPECT的质量控制检测结果 Table 1 Quality control test results of 4 SPECTs in Qinghai Province in 2019 and 2020
2.2 PET/CT设备性能检测结果

2019年和2020年青海省1台PET/CT的性能检测结果见表2,从表2可看出,2020年PET的关键指标空间分辨力、系统灵敏度、计数丢失和随机符合测量NECR明显优于2019年的检测结果。

表 2 2019年和2020年青海省一台PET/CT的性能检测结果 Table 2 Performance test results of PET/CT in Qinghai Province in 2019 and 2020
3 讨 论

中华医学会核医学分会统计,截止2019年12月31日,PET设备全国共有427台,其中PET/MRI 23台,PET(/CT)404台,配置于三级医疗机构的占87.2%,青海省只有1台PET/CT,全国共有SPECT和SPECT/CT 802台,青海省只有4台[5]。从全国的核医学设备分布来看,青海省的核医学设备较少,为了更好的服务患者,保证临床影像图像的质量,质量控制显得尤为重要。

由于SPECT是高精密设备,对技师操作设备有较高的要求,需要对设备定期进行校准和保养,包括每天质控、周质控和月质控,同时对机房环境的湿度和温度要求严格,对操作人员有一定的日常维护技能和意识。从SPECT的测试结果来看,有1台SPECT设备:2019年测试指标“固有空间线性”不合格,2020年由于该设备无法卸掉准直器,导致该设备的固有性能测试指标无法检测。该设备的生产日期是2003年,使用年限较长,影响固有空间线性指标的因素主要包括缺少线性校正、设备老化、使用时间长。SPECT的核心部件包括晶体和光电倍增管,如果使用环境中的温度和湿度变化明显,会降低这些部件的性能,造成固有空间线性不合格。建议医疗机构在保持SPECT机房恒温恒湿的情况下,根据厂家要求,定期使用专用模体对固有空间线性进行校准,以确保SPECT的设备性能处于最佳状态[6-7]。SPECT设备的固有性能对临床数据采集影响较大,如果不能卸载准直器,就无法对设备进行固有性能的测试和校准,建议如果出现准直器无法卸载,应及时联系设备生产厂家进行维修和保养[8]

SPECT设备可以进行断层图像采集,对临床断层扫描影响比较大的指标旋转中心,WS 523—2019标准中没有涉及,建议SPECT质量控制过程中,增加旋转中心指标的测量[9]

PET/CT具有很高的临床应用价值,尤其是通过高对比度的CT与PET相结合,其临床图像会大大优于传统的诊断影像设备[10]。关于PET/CT的测试结果,2020年的结果明显好于2019年,经过调研,这是由于医疗机构在2019年的时候,校正源活度过小而无法进行校正,2020年重新购买了校正源,并对PET系统进行了全面的校正。PET的系统灵敏度是对于给定放射源活度,每秒PET设备所探测到的真符合事件的计数[11]。由于正电子湮灭并产生一对γ射线,所以要用足够物质以确保湮灭事件的发生,灵敏度测试采用的是相同厚度的5层铝管模体进行测试的。为了进行没有衰减测试,利用铝管阻碍衰减,对5层相同厚度的铝管测试不同衰减厚度的灵敏度,从而推算出没有吸收介质的系统灵敏度[12]。对于PET设备,系统灵敏度是很重要的指标,灵敏度越高,对于相同注射药物活度,可以降低患者的扫描时间,减少患者扫描时的痛苦,或者在固定的扫描时间内,可以减少患者注射活度,减低患者受照剂量。对于计数丢失和随机符合测量NECR,该指标是真符合计数的平方除于总计数,与PET设备的临床影像质量有很大的关系,表述的是PET设备真符合计数率特性,该指标值越大越好[13]

综上所述,青海省的核医学设备数量虽然很少,但是质量控制整体不错,只有个别医疗机构由于设备使用年限久,缺少必要的校正和维护,造成设备的固有空间线性指标不合格。无论对SPECT还是PET/CT,每年的状态检测,可以及时发现问题,促使医疗机构进行设备的维护和校准。良好的质量控制可以确保设备处于最佳状态,对不合格指标及时进行校准,以确保核医学临床诊断设备正常运行、延长仪器设备的使用周期,为临床应用保驾护航。

参考文献
[1]
裴著果. 影像核医学(3版)[M].北京: 人民卫生出版社, 2007.
Pei ZG. Imaging of Nuclear Medicine (Ⅲ)[M]. Beijing: People’s Medical Publishing House, 2007.
[2]
中华人民共和国国家卫生健康委员会. WS 523—2019 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[S]. 北京: 中国标准出版社, 2019.
National Health Commission of the People's Republic of China. WS 523—2019 Specification for testing of quality control in gamma cameras and single photon emission computed tomograph(SPECT)[S]. Beijing: Standards Press of China, 2019.
[3]
National Electrical Manufactures Association. NEMA standards publication NU 1-2012: Performance measurements of gamma cameras[S]. Washington DC: NEMA, 2012.
[4]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 18988.1—2013 放射性核素成像设备 性能和试验规则 第1部分: 正电子发射断层成像装置[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Standardization Administration of the People's Republic of China. GB/T 18988.1—2013 Radionuclide imaging device—Characteristics and test conditions—Part 1: Positron emission tomograph[S]. Beijing: Standards Press of China, 2014.
[5]
汪静, 李思进. 2020年全国核医学现状普查结果简报[J]. 中华核医学与分子影像杂志, 2020, 40(12): 747-749.
Wang J, Li SJ. A brief report on the results of the national survey of nuclear medicine in 2020[J]. Chin J Nucl Med Mol Imaging, 2020, 40(12): 747-749. DOI:10.3760/cma.j.cn321828-20201109-00403
[6]
姚树林, 窦寰宇, 王新强, 等. 2种SPECT联合质量控制与等效性比较[J]. 医疗卫生装备, 2017, 38(8): 75-78, 90.
Yao SL, Dou HY, Wang XQ, et al. Comparison of joint quality control and equivalence between two SPECT machines[J]. Chin Med Equip J, 2017, 38(8): 75-78, 90.
[7]
International Atomic Energy Agency. Quality assurance for SPECT system[R]. Vienna: IAEA, 2009.
[8]
胡传朋, 刘辉, 翟贺争, 等. 河南省部分核医学设备辐射危害及质量控制性能检测结果分析[J]. 中国医学装备, 2014, 11(10): 14-17.
Hu CP, Liu H, Zhai HZ, et al. Analysis on performance testing and radiation of partial nuclear medical imaging device in Henan Province[J]. China Med Equip, 2014, 11(10): 14-17. DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.10.005
[9]
张雨, 刘辉, 宋颖, 等. 基于曲线拟合法与算术平均法计算双探头SPECT旋转中心漂移值的比较[J]. 中国辐射卫生, 2019, 28(1): 47-51.
Zhang Y, Liu H, Song Y, et al. Comparison of double probe SPECT rotation center drift values evaluated by the curve fitting method and arithmetic mean method[J]. Chin J Radiol Health, 2019, 28(1): 47-51. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2019.01.013
[10]
崔艳荣, 张玉, 贺海荣, 等. 胸部结节病HRCT及PET/CT影像学特征[J]. 中国辐射卫生, 2020, 29(4): 422-425.
Cui YR, Zhang Y, He HR, et al. HRCT and PET/CT imaging features of chest sarcoidosis[J]. Chin J Radiol Health, 2020, 29(4): 422-425. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2020.04.025
[11]
范向勇, 徐小三, 杨春勇. 江苏省部分正电子发射计算机断层成像装置质量控制检测及分析[J]. 江苏预防医学, 2020, 31(4): 383-386.
Fan XY, Xu XS, Yang CY. Detection and analysis of PET/CT quality control in Jiangsu Province[J]. Jiangsu J Prev Med, 2020, 31(4): 383-386. DOI:10.13668/j.issn.1006-9070.2020.04.010
[12]
刘辉, 宋颖. PET设备系统性能测试及分析[J]. 中国辐射卫生, 2016, 25(6): 696-699.
Liu H, Song Y. PET system performance test and analysis of results[J]. Chin J Radiol Health, 2016, 25(6): 696-699. DOI:10.13491/j.cnki.issn.1004-714X.2016.06.020
[13]
National Electrical Manufacters Association(NEMA). Performance Measurements of Positron Emission Tomographs[J].London: NEMA Publishes Standard,2007.