用系统均匀性检测准直器质量

目的:用系统均匀性指标检测准直器的质量。材料和方法:同型号低能通用及同型号低能高分辨平行孔准直器各4只,用NEMA标准(1994)中固有泛源均匀性的方法分别测试带准直器的系统均匀性,同时测试系统空间分辨率及灵敏度,对测试结果进行比较和分析。结果:同一型号准直器的系统空间分辨率与灵敏度两项指标基本接近,而均匀性指标存在较大差异(当部分准直器存在质量问题时)。其中系统积分和微分均匀性分别超过6%和3%的3只准直器被证实存在质量问题。结论:均匀性测试能定量和定性地反映准直器的性能。能有效地反映准直器的质量问题。

在单晶体闪烁γ相机测试标准(NEMA标准)中涉及准直器的性能测试指标只有系统空间分辨率和系统灵敏度,在对SPECT的质量控制过程中发现这两项指标并不足以全面反映准直器的性能。我们按照NEMA标准中固有泛源均匀性的方法测试带准直器的系统均匀性,检测准直器质量。

1　材料和方法

1) 8只平行孔准直器,其中低能通用(型号VPC-35)4只,低能高分辨(型号VPC-45)4只。

2)机型:Elscint VariCam双探头SPECT系统。

3)测试项目

(1)系统均匀性　99mTc灌注面源,源活度185 GBq,以不超过20×103/s的计数率为限。使用仪器提供的均匀性测试程序,20%窗宽,256×256矩阵,开启仪器提供的固有均匀性、线性及能量校正,采集16 M计数。

(2)系统空间分辨率　内径小于1 mm的99mTc线源,活度55.5 GBq。装上准直器,线源置于探头表面与x轴方向平行,距离准直器表面10 cm,20%窗宽,放大倍数2.0,以512×512矩阵采集线源图像(总计数约5 M)。作30 mm剖面段,计算FWHM。再将线源转动90°,沿y轴放置,重复上述测试。取所有FWHM的平均值,得到系统空间分辨率FWHM。

(3)系统灵敏度　直径10 cm的圆盘,内装99mTc液体,液体厚度约3 mm,源强不超过20×103/s。测试注射器内剩余的放射性强度,准确确定圆盘内放射性强度,将圆盘放置于探头视野中心处,高度离准直器表面10 cm。设置20%窗宽,关闭均匀性校正功能,采集1 min计数,计算计数/(min·37kBq)。

2　结果

8只准直器的系统均匀性、系统空间分辨率及系统灵敏度测试结果如表1。

3　讨论

系统均匀性由探头固有泛源均匀性、准直器均匀性和泛源模型的均匀性组成。本实验所用的是同一个泛源,故可以不考虑泛源模型均匀性的影响。扣除探头的固有泛源均匀性,即得到准直器本身的均匀性。表1中编号为1、3、5、7的4只准直器对应于探头A,其固有泛源均匀性为:UFOV(积分为2.39,微分为1.65);CFOV(积分为2.23,微分为1.54)。另4只对应探头B,其固有泛源均匀性为:UFOV(积分为2.36,微分为1.58);CFOV(积分为2.34,微分为1.41)。两探头的均匀性指标很接近,故本实验亦可忽略探头的固有均匀性;因以上的系统均匀性测试条件中开启的是探头的固有均匀性校正(准直器的校正被关闭),所用的是同一个泛源,测试条件均一致,从而以上系统均匀性数据亦间接地反映出准直器本身的均匀性[1]。分析表1的各数据可以看出,对同一型号的准直器进行比较,编号1～4的准直器的系统空间分辨率和系统灵敏度各值基本相同,编号5～8的准直器的此两项指标亦接近(偏差都小于10%)。与其他型号SPECT的准直器基本一致(通用准直器分辨率约9.49 mm,高分辨约为7.80 mm)[2],而它们的均匀性指标却有较大差异。编号为3、4、5、7、8的均匀性较好,而1、2、6号准直器的有效视野和中心视野均匀性较差,积分均匀性和微分均匀性分别超过6%和3%。