随着经济水平的发展、医疗技术的进步，核医学设备在医疗机构中被广泛应用。其中应用最广泛的功能性显像设备为单光子发射计算机断层扫描装置(single photon emission computed tomography，以下简称SPECT)^[1]。SPECT是集光、机、电、自动控制和计算机技术于一体的的精密装置，是多种学科的综合体，其性能是获得高质量影像的重要保证。固有均匀性反映探头视野内各部位对均匀分布的放射源响应的差异，是影响SPECT性能的关键指标，也是SPECT质控的核心指标之一。本文通过采用NEMA(美国电气制造商协会)标准^[2]对不同厂家的13台SPECT设备26个探头固有均匀性性能进行测量并分析，探讨其在质量控制中的应用价值及意义。

1 材料与方法 1.1 对象与测量工具

本实验选取13台双探头的SPECT设备为测量对象，其中包括西门子公司5台，GE公司4台，飞利浦公司4台。

1.2 测量方法及数据处理

本实验使用放射性药物—^99mTc洗脱液对SPECT设备固有均匀性性能进行测量，测量时设置SPECT设备参数：能峰为140 keV，能窗为20%，且不携带准直器。固有均匀性分为积分均匀性和微分均匀性，积分均匀性根据视野内最大和最小计数点的差异进行计算，微分均匀性根据每5个相邻像素点中的最大和最小计数点的差异进行计算。

1.2.1 固有积分均匀性的测量

使用点源制作模体作一标准点源，置于距离探测器表面中心5倍视野(FOV)以外的位置处，调整点源活度使SPECT相应探测器计数率在18 kcps~22 kcps，设置探测器采集参数：采集矩阵256×256，放大倍数(zoom)1.00，采集总计数16000 K，静态采集。

积分均匀性(integral uniformity, IU)结果的处理：①取图像的有效视野(useful field of view，UFOV)；②根据积分均匀性计算公式进行计算(均匀性用百分数表示，式中Nmax和Nmin是采集图像的有效视野中的最大计数和最小计数)。

IU= (Nmax-Nmin)/(Nmax+Nmin)×100%

式中：IU——积分均匀性；Nmax——野内计数最大值；Nmin——野内计数最小值。

1.2.2 固有微分均匀性的测量

直接使用1.2.1采集的图像即可。

微分均匀性(differential uniformity, DU)结果的处理：从采集的DICOM图像中分别从像素行和列的起始端开始，逐个像素向前推移, 每相邻5个像素为一组，找最大计数和最小计数，并计算出差值。在视野内找出计数之差最大的像素，其对应的计数分别为Nmax和Nmin。找最大计数和最小计数应在X和Y两个方向独立进行。微分均匀性按下列公式计算：DU= (Nmax-Nmin)/(Nmax+Nmin)×100%

式中：DU——微分均匀性；Nmax——组内计数最大值；Nmin——组内计数最小值。

2 结果 2.1 固有均匀性图像及其结果分析

所采集图像直接观察显示结果见图 1，分析软件图像显示结果级测量结果见图 2。

图 1中肉眼可见右上角椭圆形标注部分相较于其余部分颜色更深。

2.2 SPECT设备固有均匀性结果分析

SPECT设备固有均匀性性能各有差异，依托NEMA标准和各厂家出厂标准，并参考刘辉、卢峰等人所进行的检测^[3-4]，对SPECT设备固有均匀性性能指标进行约束，即：固有积分均匀性的合格值为不大于4.5%，固有微分线性的合格值为不大于3.5%。

SPECT设备固有均匀性测量结果见表 1。表中给出的是26个探头的测量结果，每个探头单独评价。参考NEMA标准，固有积分均匀性(UFOV)的合格率为61.5%，固有微分均匀性的合格率为92.3%。

SPECT设备固有均匀性较差时，直接观察图像即可发现。在对某台SPECT设备进行检测时，图像显示不均匀。厂家技术人员使用SPECT设备自带的周质控(weekly QC)中的测量和校准程序，对该SPECT设备进行了校准，校准后按NEMA测试方法再次对该设备进行固有均匀性检测。表 2中给出了该设备校准前后的检测结果。图 2为校准前探测器所采集的图像和分析结果，图 3为校准后探测器所采集的图像和分析结果。

3 讨论

固有均匀性指标是SPECT最基本和最重要的性能参数，其好坏直接影响到图像采集的质量，是影响临床图像质量最重要的因素之一^[5], 同时也是不合格率相对较高的指标。但通过对SPECT设备进行测量与校准，有利于提高图像质量及性能指标合格率，如图 2、图 3所示，该SPECT经过校准，图像质量良好，分析结果合格。

影响固有均匀性的因素主要包括：①晶体和探测器的老化或损坏；②光电倍增管增益校正不良；③光电倍增管失效；④空间非线性的影像；⑤SPECT使用过程中环境达不到要求^[3]。因此，在SPECT设备使用过程中，要在允许的温湿度范围内按照操作流程进行操作，如室内温度在22~24 ℃，湿度维持在40%~60%且机房温度每日变化不超过3℃，并按照NEMA标准或出厂规定进行周质控(weekly QC)。周质控分为测量(test)与校准(calibration)，周质控中，当测量结果不合格时，应按照要求进行校准，即通过测量由计算机生成修正文件，对各光电倍增管进行削弱或补偿，并再次进行测量以达到探测结果符合要求。如果在校准过后依然无法达到要求，应及时寻找相关技术人员进行软硬件故障检测与排查。

尽管SPECT设备从数量和技术上都有了较大的发展，但由于多数医疗机构对于SPECT设备的质量控制工作重视不够，这对设备的图像质量、使用寿命、故障率都有不利的影响。因此，医疗机构应按照相关规定对SPECT设备进行质量控制，以保证其在临床中能发挥相应的作用。