Biograph 16HR PET/CT性能测试与长期追踪

　  由于PET/CT在肿瘤诊断、分期、疗效监测、预后评价和制订肿瘤放疗计划等方面具有重要价值,截至2009年5月底,国内已有118台PET/CT[1],并将以惊人的速度继续增加。与此同时,在中华人民共和国卫生部《放射诊疗管理规定》第三章第十三条“放射诊疗建设项目验收”和中华核医学行业设备质控要求下,各地用户也在积极开展PET/CT性能检测工作,目前已有一些相关的报道[2-5]。本文是在中国疾病预防控制中心指导下对本科所用Siemens公司Biograph 16HR型PET/CT的性能测试的总结。性能测试参照的主要标准为NEMA(National ElectricalManufacturers Associations,美国国家电器制造商协会)NU2-2001《Performance Measurements of Positron Emission Tomography》,此标准相比于1994年版的NEMA标准,主要在测试模型和方法上做了较大的修改。此外,本文在上述总结基础上增加了对PET稳定性表现和PET总体性能测试的报道,这两项指标对PET/CT的临床应用有重要意义,因这两项参数最终影响临床显像质量和图像之间的可比性,也为长期监测系统动态性能的变化提供依据。对于CT部分,性能测试标准参照北京疾病控制中心“CT验收程序”。此外本文还报道了融合精度来衡量PET与CT结合后的性能。

1　材料与方法

PET部分的检测项目包括:空间分辨率、散射分数、计数丢失及随机符合的测量、系统灵敏度、图像质量、稳定性表现和总体性能。对CT部分的检测项目包括:CT值、CT均匀性、CT高对比度空间分辨率、CT低对比度空间分辨率。对PET部分与CT部分结合后的检测项目为图像融合几何精度。

使用的测试PET部分的测试源为放射性同位素18F溶液,测试模体为美国产Data Spectrum Phantom,包括70 cm体部模体,散射模体,灵敏度模体和jasczak模型。数据的采集均采用3D采集,而处理大部分由计算机软件自动完成,部分手工完成。测试CT性能模体型号为J-221。PET校正源为AnEckert& Ziegier产68Ge、活度为45 MBq的桶源和各为37 MBq的双棒源。

2　结果与讨论

2·1　PET部分

2. 1. 1空间分辨率

空间分辨率表征PET系统分辨图像重建后的2个相邻点源的能力,用点源扩展函数的半高宽(FWHM)表示。它在一定程度上能表征PET扫描仪的最高性能[6],因此是一个非常重要的检测量。本检测中,将吸有直径≤1 mm,长度≤1 mm,放射性活度为18. 5MBq的18F溶液的毛细管制成的点源分别置于视野中心如下坐标位置(x, y): (0, 1)、(0, 10)和(10, 0)(单位cm),并在轴向分别为1/2探头视野(FOV)和3/4 FOV时测量这三个位置三个方向的半高宽。仪器采集到指定计数后自动结束并重建处理出结果,采集数据的滤波反投影重建过程不予平滑或插入,结果见表1。

2. 1. 2散射分数、计数丢失及随机符合的测量