GB/T 18988.2-2013 放射性核素成像设备 性能和试验规则 第2部分：单光子发射计算机断层装置

ICS11.040.50

C43

中华人民共和国国家标准

/—

GBT18988.22013

代替/—

GBT18988.22003

放射性核素成像设备性能和试验规则

:

第部分单光子发射计算机断层装置

2

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

——

RadionuclideimaindeviceCharacteristicsandtestconditions

gg

:

Part2Sinlehotonemissioncomutedtomorah

gppgp

(:,)

IEC61675-21998MOD

2013-12-17发布2014-08-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT18988.22013

目次

前言…………………………Ⅰ

引言…………………………Ⅱ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4试验方法…………………6

5产品随机文件……………17

()………

附录A规范性附录SPECT象素尺寸的测量18

()………………

附录B资料性附录性能参数符号索引20

():………

附录C资料性附录本部分章条编号与IEC61675-21998章条编号对照21

():…………

附录D资料性附录本部分与IEC61675-21998技术性差异及其原因22

()………

附录资料性附录出版物伽玛相机断层成像系统的试验

ENEMANU123

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

/—

GBT18988.22013

前言

/《》:

放射性核素成像设备性能和试验规则分为个部分

GBT189883

———:;

第部分正电子发射断层成像装置

1

———:;

第部分单光子发射计算机断层装置

2

———:。

第部分伽玛照相机全身成像系统

3

本部分为/的第部分。

GBT189882

本部分按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

/—《:

本部分代替放射性核素成像设备性能和试验规则第部分单光子发

GBT18988.220032

》,/—,:

射计算机断层装置与GBT18988.22003相比主要技术变化如下

———增加了::的内容;

IEC61675-21998AMD12004

———,《伽玛照相机性能测试》

增加了资料性附录E附录内容采用了NEMA标准出版物NU1-2007

中第章的内容;

4

———增加了引言。

本部分使用重新起草法修改采用:《放射性核素成像设备性能和试验规则第

IEC61675-21998

:》,,:

2部分单光子发射计算机断层装置按照我国的标准编写规则本部分做了下列编辑性修改增加了

资料性附录和资料性附录。

BE

/—:;:

本部分仍保留GBT18988.22003修改采用IEC61675-21998本部分与IEC61675-21998的

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

;:。

章条编号对照参见附录C本部分与IEC61675-21998之间的技术差异及其原因参见附录D

Ⅰ

/—

GBT18988.22013

引言

/—:。,

GBT18988.22003修改采用IEC61675-21998目前放射性核素成像设备的主要制造商的生

,、、

产场地均设在美国其报告的参数数据处理软件测试模体均以美国电气制造商协会的NEMA标准

,。、

作为设计依据也有生产厂家采用IEC标准为了便于政府企业和医疗机构了解和使用该类产品的

,《

和两个系列标准的内容此次修订将标准出版物伽玛照相机性能测

IECNEMANEMANU1-2007

》,。

试第章的内容引入本部分作为资料性附录

4E

、,、、

由于IEC标准和NEMA标准在试验要求试验方法上存在一定差别采用的模体测试条件测试

、,,

位置计算方法都有所不同所以两个标准检测项目之间无法互相比较建议标准使用者完整地引用两

,。

种方法中的任何一种不交叉使用

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

Ⅱ

/—

GBT18988.22013

放射性核素成像设备性能和试验规则

:

第部分单光子发射计算机断层装置

2

1范围

/()、

GBT18988的本部分规定了单光子发射计算机断层装置简称SPECT的有关定义试验方法和

产品随机文件。

,,

本部分适用于SPECT该装置以Aner型伽玛照相机为基础包括一个或几个装有平行孔准直器

g

、、、。

的探头一台探头旋转支架和旋转装置一台与采集记录和显示装置在一起的计算机系统

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/—:

放射性核素成像设备性能和试验规则第部分正电子发射断层成像

GBT18988.120131

装置(:,)

IEC61675-11998IDT

/—:

放射性核素成像设备性能和试验规则第部分伽玛照相机全身成像

GBT18988.320133

系统(:,)国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

31998MOD

IEC61675-

/—放射性核素成像设备性能和试验规则伽玛照相机(:,

GBT189892013IEC607891992

MOD)

3术语和定义

/—、/—、/—界定的以及下列术语和定义适用

GBT18988.12013GBT18988.32013GBT189892013

于本文件。

3.1系统轴sstemaxis

y

3.1.1

系统轴sstemaxis

y

由测量装置结构的几何和物理属性所表征的对称轴。

:。

注带旋转探头的伽玛照相机的系统轴是旋转轴

3.1.2

固定坐标系统fixedcoordinatesstem

y

、,。()。

有和轴的直角坐标系统是系统轴固定坐标系统的原点由断层体积的中心确定见图

XYZZ1

系统轴垂直于所有的横向切片。

3.1.3

投影坐标系统coordinatesstemofroection

ypj

有()。

和轴由图像矩阵的轴决定的每个二维投影的图像矩阵的直角坐标系统轴和系统轴

XYY

ppp

,()。

向探测器的前表面的投影是平行的投影坐标系统的起点是图像矩阵的中心见图1

1

/—

GBT18988.22013

:、、(),。

注定位坐标系统的起点是在断层体积显示出一个圆柱的中心轴是系统轴

1XYZZ

:、。

注图中显示了以一个投影角投影的坐标系统

2θXY

pp

:、,,。

注坐标系统中有阴影的区域是断层体积中有标记的物体切片对每一个一维投影显示在该区域内

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

3XYθ

pp

旋转中心被投影到地址()。

X′偏移

p

图投影几何图

1

3.1.4

旋转中心;

centerofrotationCOR

描述关于投影在空间定向的一个横向切片的投影的坐标系统的原点。

:。

注一个横向切片的旋转中心由系统轴与相应的物体切片的中间平面的交点给出

3.1.5

偏移offset

()()()。

旋转中心投影的位置对的偏离见图

CORX′X=01

pp

3.2断层术tomorah

gpy

3.2.1

断层术tomorah

gpy

物体内一层或多层的射线成像术。

3.2.2

横向断层术transversetomorah

gpy

,(),,

在横向断层术中三维物体由物理方法例如准直切片变成物体切片的叠层这些切片可以认为

,。。

是二维的并且彼此独立横向图像平面垂直于系统轴

3.2.3

发射计算机断层术emissioncomutedtomorah;

pgpyECT

显示所选穿过物体的二维断层薄片中摄取的放射性核素的空间分布的一种成像术。

2

/—

GBT18988.22013

3.2.3.1

投影roection

pj

,,

把确定图像的物理特性沿投影束方向积分使一个三维物体变换成其二维图像或使一个二维物体

变换成其一维图像。

:,()。

注这种处理是由在投影方向上的线积分所作的数学描述称为Radon变换Radon-transform

3.2.3.2

投影束roectionbeam

pj

,,

确定最小可能的体积在这最小体积中决定图像的物理特性在测量过程期间被积分其形状在整个

三维空间中受空间分辨率限制。

:。

注在SPECT中投影束通常有一个长而薄的发散锥体的形状

3.2.3.3

投影角roectionanle

pjg

测定或获取投影时所处的角度。

:。

注具体实例见图1

3.2.3.4

正弦图sinoram

g

、。,

作为投影角的函数的一个物体切片的所有一维投影的二维显示投影角在纵坐标上显示线性投

影坐标在横坐标上显示。

3.2.3.5

物体切片obectslice

j

,。

物体中的一个薄片确定测量信息的该薄片的物理特性被显示在断层图像中

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

3.2.3.6

轴向切片宽度axialslicewidth

,。

对断层装置轴向点展宽函数的宽度

3.2.3.7

图像平面imaelane

gp

物体切片中被指定的一个平面。

:。

注通常图像平面是相应物体切片的中间平面

3.2.3.8

断层体积tomorahicvolume

gp

对所有投影角投影的测量有贡献的全部体积元的总和。

:,,。,

注对于一台有圆形视野的伽玛照相机断层体积是一个球体其旋转半径大于视野半径对矩形视野断层体积

是一个圆柱体。

3.2.3.8.1

横向视野transversefieldofview

、。。

穿过断层体积垂直于系统轴的一个切片的尺寸对一个圆形视野它用其直径表示

:,。

注对非圆柱形断层体积横向视野取决于切片在轴上的位置

3.2.3.8.2

轴向视野axialfieldofview

、。,

穿过断层体积平行于系统轴并包含系统轴的一个切片的尺寸实际上它只决定于它的轴向尺

,,

寸该尺寸等于规定的最外面的图像平面的中心之间的距离加轴向切片宽度的平均值后者和测得的等

()。

效宽度EW一样

3

/—

GBT18988.22013

3.2.3.8.3

总视野totalfieldofview

()。

断层体积的三维尺寸

3.3图像矩阵imaematrix

g

3.3.1

图像矩阵imaematrix

g

处于优选直角坐标系统中的矩阵元的排列。

3.3.2

矩阵元matrixelement

,。

图像矩阵的最小单元由它确定物体的一个实在的体积单元的位置及尺寸

3.3.2.1

象素ixel

p

二维图相矩阵中的矩阵元。

3.3.2.2

三维象素trixel

三维图像矩阵中的矩阵元。

3.3.3

体积元voxel

,()。

物体中的体积单元在二维或三维的图像矩阵中由矩阵元确定体积元的尺寸由通过适当的换

算因子换算后的矩阵元尺寸和所有三维的系统空间分辨率确定。

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

点扩展函数;

3.4ointsreadfunctionPSF

pp

3.4.1

点扩展函数;

ointsreadfunctionPSF

pp

一个点源的闪烁图像。

3.4.2

物理点扩展函数hsicalointsreadfunction

pypp

,,、

对断层装置是在下述平面中的一个二维的点扩展函数该平面垂直于投影束与探测器的距离是

给定的。

:,、,。

注物理点扩展函数表征断层设备的纯物理的成像特性与取样图像重建及图像处理无关但与准直器有关一

,。

个投影束由所有的物理点扩展函数的总体来表征如同沿它的轴的距离的一个函数

3.4.3

轴向点扩展函数axialointsreadfunction

pp

在平行于系统轴的一个平面内穿过物理点扩展函数的峰的剖面。

3.4.4

横向点扩展函数transverseointsreadfunction

pp

在断层图像平面内被重建的二维点扩展函数。

:,。

注在断层术中横向点扩展函数也可以由位置平行于系统轴的一根线源获得

3.5空间分辨率satialresolution

p

3.5.1

空间分辨率satialresolution

p

将点源图像的机数密度集中到一个点的能力。

4

/—

GBT18988.22013

3.5.2

横向分辨率transverseresolution

在一个垂直于系统轴的重建平面中的空间分辨率。

3.5.2.1

径向分辨率radialresolution

沿一条通过源的位置和系统轴的直线上的横向分辨率。

3.5.2.2

切向分辨率tanentialresolution

g

与径向分辨率方向垂直的方向上的横向分辨率。

3.5.3

轴向分辨率axialresolution

,。

对具有满足于取样定理的足够精细的轴向取样的断层沿一条平行于系统轴的直线的空间分辨率

3.6断层灵敏度tomorahicsensitivit

gpy

3.6.1

切片灵敏度slicesensitivit

y

在正弦图上测得的计数率对模型中的活度浓度之比。

:,。

注在SPECT中测量的计数不用通过减去散射部分对散射进行数值的修正

3.6.2

体积灵敏度volumesensitivit

y

单个切片灵敏度之和。

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

3.6.3

归一体积灵敏度normalizedvolumesensitivit

y

体积灵敏度除以断层装置的轴向视野或模型长度中较小者。

散射分数;

3.7scatterfractionSF

3.7.1

散射分数;

scatterfractionSF

,。

对一个给定的试验装置散射光子数与散射和非散射的光子总数之比

单光子发射计算机断层术;

3.8sinlehotonemissioncomutedtomorahSPECT

gppgpy

3.8.1

单光子发射计算机断层术;

sinlehotonemissioncomutedtomorahSPECT

gppgpy

用对放射性核素所发射的射线进行单光子探测的发射计算机断层术。

γ

3.8.2

单光子发射计算机断层装置;

sinlehotonemissioncomutedtomorahSPECT

gppgp

采用单光子发射计算机断层术获取闪烁图像的一种成像设备。

3.8.3

探测器定位时间detectorositionintime

pg

、。

花费在获取总时间上而又未用于收集数据的那部分时间

3.8.4

探头倾斜detectorheadtilt

准直器轴与其对系统轴的垂直正交之间的偏离角。

5

/—

GBT18988.22013

3.8.5

旋转半径radiusofrotation

系统轴与准直器前端面之间的距离。

4试验方法

SPECT性能测量的共同要求是:

)/—,(

所有的测量都应用中表规定的脉冲幅度分析器窗用其他设定的窗例

aGBT1898920131

)。

如制造者规定的窗可以作其他附加的测量

),4-1。

b如果没有别的规定测量的计数率应不大于2×10s

),。

c测量前对装置的调试应采用制造者常规所用的步骤而不应为特定参数的测量作专门的调试

),。

除非另有规定对装置的每一个探头都应测量覆盖角度范围内的一套完整的数据对多

d360°

,()。如果

探头系统还应提供获得整套数据所需覆盖的最小旋转范围如对三探头是120°

,。

SPECT按影响性能参数的非圆形轨迹运行实验结果应另行报告

),/—/—

在平面操作方式下的性能参数必须首先测量应按和

eSPECTGBT189892013GBT18988.3

2013的规定测量各种性能。

),。

f任何一项测量如果不能按标准的规定进行则应说明偏差的原因和进行测量的环境

4.1旋转中心偏移

4.1.1测量条件

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

测量条件如下:

)所用放射性核素为99m57,(),,

a或点源个或几个点源为直径不大于的球体活度约

TcCo12mm

4MBq;

):,)的个切片之内;

b点源的位置径向离系统轴至少5cm轴向应包含在e3

),;

在上的等间距投影至少次投影图见图

c360°321

),;

d旋转半径为20cm探头的倾斜尽可能接近零

)旋转中心偏移测量最少应对轴向():,

方向上的个切片进行一片在视野的中心另外两片离

eZ3

中心的距离为轴向视野的/;

±13

)每一幅图像至少应获取计数;

f10k

g)象素边长应小于4mm。

4.1.2测量步骤

测量步骤如下:

)对由)规定的个切片进行投影;

a4.1.1e3

),,,

对每一个切片以不少于个等间距在上投影每个投影获取一帧图像每一帧图像至少

b32360°

获取10k计数。

4.1.3数据处理

“”:

4.1.用重心法计算点源在方向上的位置

3.1Xp

),,/—

以象素为横坐标在方向上以源位为中心取50mm的带宽获取计数然后用GBT18989

aYYp

中计算计数中心的方法计算点源在方向上的位置;

20133.5.3X

p

),,()(,

对每个投影角的每一帧图像都要计算对应不同的投影角得到一组,精确

bθθXθmm

jjpjj

6

/—

GBT18988.22013

到0.1mm)。

()():

4.1.3.2,与之间有式的函数关系

Xθθ1

pjjj

()()…………()

,

XθAsinθ