正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層儀PET性能測(cè)試

1、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層儀（PET）性能測(cè)試（本文譯自Performance Measurements of Positron Emission TomographsNEMA）李小華譯 定義，符號(hào)和參考文獻(xiàn) 1.1 定義 軸向FOV（軸向視野，Axial filed-of-view,FOVaxial）平行于PET長(zhǎng)軸的最大長(zhǎng)度，在此范圍內(nèi)真實(shí)符合事件可以被探測(cè)。測(cè)試模型是一個(gè)由純聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）構(gòu)成的正圓柱體，外部直徑為203 3mm，壁厚3 1mm，內(nèi)長(zhǎng)190 1mm。兩端蓋板用PMMA材料，可注入水和放置內(nèi)插件（見(jiàn)圖1-1）。測(cè)試模型柱體插件為三個(gè)正圓柱體模型，每個(gè)內(nèi)長(zhǎng)190mm+

2、10/-5mm。一個(gè)為直徑50 3mm的實(shí)心體，由比重在2.13-2.19之間的材料（Polytrafluoroethylene）組成。另外兩個(gè)為外部直徑50 3mm的可灌注的空心體，壁厚3 1mm，內(nèi)長(zhǎng)至少185mm。在測(cè)試模型內(nèi)，這三個(gè)直徑50mm的插件放置在一起，它們位于距測(cè)試模型中心軸60 3mm的半徑處，相互間隔120 10 ，并與測(cè)試模型中心軸平行。對(duì)于不用測(cè)試模型的測(cè)試，有兩種簡(jiǎn)單的測(cè)試源：可灌注點(diǎn)源是所有尺寸不大于2mm的液體源。 可灌注線源由不銹鋼制作，長(zhǎng)度至少等于軸向FOV，其它尺寸不超過(guò) 2mm。測(cè)試模型線源插件為可灌注的空心體，內(nèi)長(zhǎng)至少185mm，其它尺寸不超過(guò) 2mm

3、。它可以放置在測(cè)試模型內(nèi)的0、45、90mm（ 3mm）的半徑位置，平行于斷層長(zhǎng)軸。橫斷FOV（橫斷視野，Transvers filed-of-view,FOVtrans）是垂直于PET的物體成像長(zhǎng)軸的最大圓形區(qū)域直徑， 1.2 標(biāo)準(zhǔn)符號(hào) 量的描述符號(hào)被用于標(biāo)準(zhǔn)中。符號(hào)通過(guò)它的下標(biāo)字符xxx表示其在標(biāo)準(zhǔn)中所表示的基本量。所有表達(dá)為獨(dú)立變量的量被表示為Q(x)，小寫(xiě)字母x是該變量的定義。軸向響應(yīng)函數(shù)（Axail Response Function）通過(guò)沿?cái)鄬虞S方向以小間隔增量移動(dòng)點(diǎn)源進(jìn)行測(cè)試。變異系數(shù)(CVxxx)用于均勻性測(cè)試：a.CVi 在一個(gè)切面i中所有感興趣區(qū)ROI的變異系數(shù)b.CVvo

4、l 系統(tǒng)中一個(gè)確定容積內(nèi)所有ROI的變異系數(shù)c.CVsys 系統(tǒng)中所有切面的變異系數(shù)計(jì)數(shù)(Cxxx Counts)符合事件的數(shù)量CROI 二維ROI中的事件 CTOT 事件的總數(shù)量 Ct 被計(jì)數(shù)的真實(shí)事件數(shù)量 Cs 被計(jì)數(shù)的散射事件數(shù)量 Cr 被計(jì)數(shù)的隨機(jī)事件數(shù)量 非均勻性（NUxxx）一對(duì)百分?jǐn)?shù)（+x%,-y%），用下標(biāo)字符表示為：UNi 切面i中設(shè)置的2-D區(qū)域的非均勻性 UNvol 系統(tǒng)的一個(gè)容積的非均勻性 UNsys 系統(tǒng)內(nèi)所有切面的非均勻性 歸一化軸向響應(yīng)函數(shù)(Normalized Axial Response Function)用相對(duì)點(diǎn)源切面靈敏度除軸向響應(yīng)函數(shù)每點(diǎn)的計(jì)數(shù)率得到。在

5、歸一化軸向響應(yīng)函數(shù)下的區(qū)域是對(duì)立的。峰谷比率(PV)測(cè)試靈敏度作為軸向位置函數(shù)的變化。死時(shí)間百分率(PDTxxx)丟失計(jì)數(shù)作為輸入計(jì)數(shù)的百分比。PDTi,j 采集j中切面i的死時(shí)間百分比 PDTsys,j 采集j中整個(gè)系統(tǒng)的死時(shí)間百分比 放射性活度（Axxx Radioactivity）以MBq為單位的核素衰變率，即每秒鐘一百萬(wàn)次衰變。mCi為可選單位，即即每秒鐘三千七百萬(wàn)次衰變。 a. A0 初始時(shí)間T0的活度b. Aj 第j次采集開(kāi)始時(shí)的活度Aave,j 第j次采集的平均活度 Acal 在時(shí)間Tcal的活度 At,peak 最大真實(shí)事件率時(shí)的活度 At,50% 50%死時(shí)間時(shí)的活度 At=

6、r 隨機(jī)事件率等于真實(shí)事件率時(shí)的活度 在采集起始時(shí)間T0的初始活度通過(guò)源的活度Acal按下式估算，活度Acal用活度計(jì)或井型計(jì)數(shù)器在時(shí)間Tcal測(cè)定。A0=Acalexp(Tacq-T0)ln2/T1/2)用采集起始時(shí)間T0、起始活度A0、核素半衰期T1/2和采集時(shí)間Tacq，按下式計(jì)算一次采集其間的平均活度：Aacq=A0/ln2(T1/2/Tacq)(1-exp(-Tacq /T1/2)ln2）起始活度Aj通過(guò)經(jīng)活度計(jì)或井型計(jì)數(shù)器測(cè)定的Acal、對(duì)于第j次采集開(kāi)始時(shí)間Tj的衰變校正，按下式計(jì)算：Aj=Acalexp(Tcal-Tj)ln2/T1/2)放射性濃度（axxx Radioacti

7、vity concentration）以mBq/ml為單位的單位容積核素衰變率，即每秒每毫升一百萬(wàn)次衰變。MCi/ml為可選單位，即即每秒每毫升三千七百萬(wàn)次衰變。a. a0 初始時(shí)間T0的濃度b. aave 平均濃度 c. at,peak 最大真實(shí)事件率時(shí)的濃度at,50% 50%死時(shí)間時(shí)的濃度 at=r 隨機(jī)事件率等于真實(shí)事件率時(shí)的濃度 用放射性活度Axxx除以容積V得到在容積V內(nèi)均勻分布的放射性濃度： axxx=Axxx/V平均濃度為：aave=Aave/V核素半衰期（T1/2 Radioisotopic half-live）核素衰減一半所經(jīng)歷的時(shí)間。核素18F的T1/2為6,588秒鐘（

8、109.8分鐘，1.830小時(shí)）。率（Rxxx Rate）符合事件率，即每秒測(cè)量的符合事件，定義為符合計(jì)數(shù)除以間隔時(shí)間Tacq:Rt=r 隨機(jī)事件率等于真實(shí)事件率時(shí)的真實(shí)事件率 濃度率（rxxx Rate per radioactivity concentration）每單位放射性濃度的符合事件率，即每秒每放射性濃度的符合事件,定義為在時(shí)間間隔Tacq內(nèi)得到的符合率除以平均濃度 aave：a. rROT 單位平均濃度aave的2DROI內(nèi)事件率b. rTOT 單位平均濃度aave的總事件率c. rt 單位平均濃度aave的真實(shí)事件率d. rs 單位平均濃度aave的散射事件率e. rr 單位平

9、均濃度aave的隨機(jī)事件率相對(duì)點(diǎn)源切面靈敏度(Relative Point Slice Sensitivity)對(duì)放射性點(diǎn)源符合事件率的測(cè)試，點(diǎn)源活度低于可忽略計(jì)數(shù)率丟失時(shí)的活度值。相對(duì)點(diǎn)源切面或軸向靈敏度為每一軸向響應(yīng)函數(shù)中所有計(jì)數(shù)的總和。殘留散射分?jǐn)?shù)( SFcorr Remnant scatter fraction)散射校正后重建圖像的誤差。a. SFcorr,i 切面i的殘留散射分?jǐn)?shù)b. SFcorr,sys 取所有切面平均的整個(gè)系統(tǒng)的殘留散射分?jǐn)?shù) 散射分?jǐn)?shù)(SF Scatter fraction)斷層視野的橫向ROI中散射符合事件與散射總數(shù)和真實(shí)符合事件的比率。靈敏度（S）對(duì)放射性源符

10、合事件率的測(cè)試，源活度低于可忽略計(jì)數(shù)率丟失時(shí)的活度值。a. Si 切面i的靈敏度 b. Stot 系統(tǒng)總靈敏度正弦圖（Sinogram）橫斷圖像的2D投影空間表達(dá)，2D空間的一維表示距斷層中心的半徑距離，另一維表示投影角度?？臻g分辨率（FWHMxxx）2D或3D空間脈沖函數(shù)斷層空間響應(yīng)的半高全寬：a. FWHMrad 橫斷平面的徑向半高全寬b. FWHMtan 橫斷平面的切向半高全寬c. FWHMax 軸向平面的切向半高全寬標(biāo)準(zhǔn)偏差（SDxxx）用于部分的均勻性測(cè)試：a. SDi 對(duì)切面I中所有ROI，測(cè)試值的標(biāo)準(zhǔn)偏差b. SDvol 對(duì)系統(tǒng)確定區(qū)域中所有ROI，測(cè)試值的標(biāo)準(zhǔn)偏差c. SDsy

11、s 對(duì)系統(tǒng)所有切面，測(cè)試值的標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí)間（Txxx）以秒為單位的相對(duì)時(shí)間：a. T1/2 一個(gè)半衰期的時(shí)間間隔b. Tacq,j 采集j的時(shí)間間隔c. T0 采集的開(kāi)始時(shí)間d. Tcal 井型計(jì)數(shù)器的測(cè)量時(shí)間容積（V Volume）以毫升為單位的物理容積。1.3 參考出版物Karp et al., “Performance Standards in Positron Emission Tomography” J. Nucl Med 32: 2343-2350F.W.Walker, J.R.Parrington, and F.Feiner, Chart of the Nuclides , 14t

12、h edition, Knolls Atomic Power Laboratory, Revised 19892、總論2.1 目的本標(biāo)準(zhǔn)的目的是確定評(píng)價(jià)PET性能的步驟。廠家引用這種結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試詳細(xì)敘述他們產(chǎn)品的性能水平。這些測(cè)試對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)是有效的，也可以用于比較不同廠家的斷層儀。測(cè)試中使用的器件或方法對(duì)于大多數(shù)使用者是可行的。因此，這一標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試步驟也可以被用戶用于斷層儀安裝前后的驗(yàn)收測(cè)試。部分測(cè)試可用于質(zhì)量控制。對(duì)于本步驟內(nèi)容的進(jìn)一步討論可見(jiàn)Karp等的“Performance Stndard in Positron Emission tomography”2.2 前言標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)

13、努力制定該測(cè)試方法，使之能夠適用于目前所有的PET，包括：多環(huán)、連續(xù)探測(cè)器和時(shí)間飛行。對(duì)于可以預(yù)期的發(fā)展也盡可能考慮在其中。需要評(píng)價(jià)性能的斷層儀要具有適合人體的橫斷FOV，以及至少260mm的探測(cè)直徑以達(dá)到測(cè)試步驟目的。測(cè)試模型的長(zhǎng)度為19.0cm，以滿足小于17.0cm軸向FOV所有斷層切面的性能測(cè)試。對(duì)于軸向FOV大于17.0cm的斷層儀，測(cè)試模型放置在軸的中心位置，僅可得到中心17.0cm的信息。2.3 測(cè)試單位國(guó)際單位（SI）用于PET性能測(cè)試的全部報(bào)告。慣用的單位，如mCi，可在標(biāo)準(zhǔn)單位后作為輔助值用括號(hào)標(biāo)出，用于個(gè)別的性能報(bào)告。2.4 一致性所有的測(cè)試必須是在不改變?nèi)魏蝺x器參數(shù)情況

14、下進(jìn)行，這些參數(shù)是有嚴(yán)格的相互依存限制的，除非在一特定的測(cè)試中有專門指定。它們包括（但不僅限于）：能窗、符合定時(shí)窗、脈沖總和時(shí)間、增加空間采樣的移動(dòng)（如擺動(dòng)或軸向傳遞）、重建濾波器、像素尺寸、切面厚度、軸向接收角度和軸向平均或平滑。重建濾波器、矩陣和像素尺寸由廠家推薦，并在所有NEMA測(cè)試中保持固定，除非在一特定的測(cè)試中有專門指定。在進(jìn)行2-D斷層圖像重建前，大多數(shù)系統(tǒng)將原始測(cè)試組織為對(duì)應(yīng)于橫斷切面的平行投影矩陣。這樣會(huì)導(dǎo)致在半徑距離增加時(shí)，依賴于軸向接收角度的定位錯(cuò)誤，尤其是在軸向。一些系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整隔離屏蔽可以改變軸向接收角度，而另一些通過(guò)軟件改變角度。對(duì)于采集和重建3-D測(cè)試的系統(tǒng)，假定它

15、的容積成像可以被分切為平行平面，用于數(shù)據(jù)分析。接收角度由廠家推薦，并在所有NEMA測(cè)試中保持固定?？諝庵悬c(diǎn)源的散射線明顯小于人體，然而會(huì)有來(lái)自鉛屏蔽的散射，它們不會(huì)被符合條件所排除。此外，對(duì)正電子事件的定位能力依賴于事件的能量，尤其是對(duì)于使用晶體-光電倍增管編碼的系統(tǒng)。因此，用于測(cè)試的能量窗必須確定，它應(yīng)廠家推薦設(shè)置，并在所有NEMA斷層性能測(cè)試中保持固定。對(duì)于使用測(cè)試模型的所有測(cè)試，假定只有測(cè)試模型在FOV中。任何FOV中其它的衰減物資，例如固定材料，也許會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。所以當(dāng)使用模型進(jìn)行測(cè)試時(shí)，測(cè)試模型應(yīng)該懸掛在FOV中。2.4 等價(jià)性所有測(cè)試要求用18F。由于正電子范圍、活度校準(zhǔn)等原因，

16、使用其它核素，如67Ga，有些測(cè)試會(huì)導(dǎo)致顯著不同的結(jié)果。在測(cè)試中不推薦使用18F以外的核素。假定用于測(cè)試的活度計(jì)或井型探測(cè)器已使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)學(xué)會(huì)參考源或一個(gè)活度與上述參考源相關(guān)的源進(jìn)行校準(zhǔn)。3、空間分辨率（SPATIAL RESOLUSION）3.1 概論系統(tǒng)空間分辨率表示系統(tǒng)分辨兩個(gè)經(jīng)圖像重建的點(diǎn)的能力。系統(tǒng)空間分辨率通過(guò)在空氣中采集點(diǎn)源或線源，然后使用尖銳的重建濾波器重建圖像的方法進(jìn)行測(cè)試。盡管這種方法并不反映一個(gè)物體成像時(shí)存在的組織散射和因有限的采集事件而要求的平滑重建濾波器的條件，但它能夠提供各種PET的最佳狀況的比較，指出最高能夠達(dá)到的性能。3.2 目的該測(cè)試目的是測(cè)定一個(gè)放射源

17、重建圖像的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)（PSF）的寬度，或一個(gè)放置在垂直于測(cè)試方向的伸延放射源重建圖像的線擴(kuò)展函數(shù)（LSF）的寬度。可以使用點(diǎn)源和線源。擴(kuò)展函數(shù)的寬度由其半高寬（FWHM）表示。有兩種方法測(cè)試物體在軸向被分辨的程度。一是軸向分辨率，在一個(gè)固定點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，僅適用于具有足夠良好軸向采樣（至少小于軸向剖面FWHM的3倍）的PET以產(chǎn)生有效的結(jié)果。二是軸向切面寬度（通常稱為“切面厚度”），通過(guò)一個(gè)點(diǎn)源沿掃描軸向小間隔遞增移動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，該方法使用于各種PET。3.3 方法對(duì)所有系統(tǒng)，空間分辨率在橫斷切面的徑向和切向進(jìn)行測(cè)試。另外，對(duì)于軸向采樣小于軸向響應(yīng)函數(shù)FWHM3倍的系統(tǒng)，應(yīng)該測(cè)試軸向分辨率。橫斷視野

18、（FOV）和圖像矩陣尺寸決定了橫斷切面的像素尺寸。為了精確地測(cè)試擴(kuò)展函數(shù)的寬度，它的FWHM應(yīng)該至少跨越10個(gè)像素。然而，一個(gè)典型的腦成像檢查要求260mm的FOV、128128的矩陣和6mm的空間分辨率，這樣FWHM就只跨越3個(gè)像素。因此，在重建中，應(yīng)該使像素尺寸接近1/10的FWHM的期望值，并作為橫斷空間分辨率測(cè)試的一個(gè)條件。對(duì)于容積成像系統(tǒng)，橫斷和軸向體積元尺寸應(yīng)接近1/10的FWHM的期望值，并作為空間分辨率測(cè)試的一個(gè)條件。對(duì)于所有系統(tǒng)，通過(guò)小間隔遞增移動(dòng)一個(gè)放射源獲得響應(yīng)函數(shù)對(duì)軸向切面寬度進(jìn)行測(cè)試，遞增尺寸應(yīng)接近1/10的FWHM的期望值。這表明一個(gè)由計(jì)算機(jī)控制的掃描床將用放射源的

19、準(zhǔn)確定位。3.3.1 核素測(cè)試使用的核素是18F，核素的活度使其產(chǎn)生的死時(shí)間丟失率或隨機(jī)符合率不超過(guò)總事件率的5%。3.3.2 放射源分布點(diǎn)源和線源符合在1.1節(jié)定義的要求。3.3.2.1 橫斷分辨率懸掛在空氣中（減少散射）的線源用于測(cè)試橫斷空間分辨率。線源平行于斷層長(zhǎng)軸，在垂直于斷層長(zhǎng)軸的卡笛爾坐標(biāo)上沿徑向依次間隔50mm放置（見(jiàn)圖3-1）。對(duì)于橫斷FOV小于310mm的斷層儀，線源的半徑位置為：r=10,50,100mm；橫斷FOV達(dá)到410mm的斷層儀，線源的半徑位置為：r=10,50,100，150mm；大橫斷FOV的斷層儀，線源被放置在9個(gè)半徑位置：r=10,50,100，150，2

20、00mm。每個(gè)位置得到兩個(gè)FWHM，分別為徑向和切向。3.3.2.2 軸向切面寬度懸掛在空氣中的點(diǎn)源響應(yīng)在所有系統(tǒng)中被測(cè)試。點(diǎn)源在整個(gè)斷層長(zhǎng)度范圍沿軸向做小間隔遞增移動(dòng)。對(duì)于橫斷FOV小于310mm的斷層儀，點(diǎn)源被放置在三個(gè)位置為：r=0,50,100mm；橫斷FOV達(dá)到410mm的斷層儀，點(diǎn)源被放置在四個(gè)位置：r=0,50,100，150mm；大橫斷FOV的斷層儀，點(diǎn)源被放置在五個(gè)位置：r=0,50,100，150，200mm（見(jiàn)圖3-2）。點(diǎn)源在軸向的遞增間隔為期望軸向響應(yīng)函數(shù)FWHM的1/103.3.2.3 軸向分辨率對(duì)于軸向采樣間隔小于或等于1/3軸向響應(yīng)函數(shù)FWHM的斷層儀，軸向空間

21、分辨率由測(cè)試懸掛在空氣中的點(diǎn)源決定。點(diǎn)源沿徑向以50mm的間隔放置，起始位置在中心，范圍取決于橫斷FOV，如在軸向切面寬度中的描述。對(duì)于橫斷FOV小于310mm的斷層儀取三個(gè)位置：r=0,50,100mm；橫斷FOV達(dá)到410mm的斷層儀取四個(gè)位置：r=0,50,100，150mm；大橫斷FOV的斷層儀取五個(gè)位置：r=0,50,100，150，200mm。每個(gè)點(diǎn)源以20mm的軸向間隔成像，開(kāi)始位置在掃描中心，延伸至軸向FOV邊緣內(nèi)10mm。3.3.3 數(shù)據(jù)采集對(duì)上述所有源和位置進(jìn)行采集，每個(gè)響應(yīng)函數(shù)至少采集50,000計(jì)數(shù)，每個(gè)源的每個(gè)切面至少采集50,000計(jì)數(shù)。除了切面寬度測(cè)試外，可以使用

22、多個(gè)放射源進(jìn)行測(cè)試。3.3.4 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)要進(jìn)行死時(shí)間丟失和隨機(jī)符合校正。測(cè)試使用的核素是18F，核素的活度使其產(chǎn)生的死時(shí)間丟失率或隨機(jī)符合率不超過(guò)總事件率的5%。所有的空間分辨率數(shù)據(jù)采用RAMP濾波器重建，取投影空間確定的Nyquist值為Cutoff值。軸向切面寬度不需重建。3.4 分析在橫斷圖像上，通過(guò)計(jì)數(shù)分布的峰值位置在兩個(gè)正交方向作剖面圖，得到兩個(gè)一維的響應(yīng)函數(shù)。在線源響應(yīng)函數(shù)上分別計(jì)算兩個(gè)方向的橫斷空間分辨率FWHM。在最靠近點(diǎn)源的切面上，通過(guò)計(jì)數(shù)分布的峰值位置沿軸向作容積圖像的剖面圖，得到一個(gè)一維的響應(yīng)函數(shù)。在點(diǎn)源響應(yīng)函數(shù)上計(jì)算軸向空間分辨率FWHM。記錄在每一軸向位置點(diǎn)源的每

23、一平面采集的計(jì)數(shù)，作出一維響應(yīng)函數(shù)。通過(guò)該響應(yīng)函數(shù)確定切面寬度FWHM。該計(jì)算在每個(gè)半徑位置的點(diǎn)源上重復(fù)。它們得到的是軸向響應(yīng)函數(shù)。FWHM由響應(yīng)函數(shù)的峰值、最大像素值1/2處相鄰像素間的線性插值確定（見(jiàn)圖3-3）。結(jié)果值用距離（mm）表示，像素尺寸乘以像素?cái)?shù)目得到距離。3.5 報(bào)告在各半徑位置取所有切面計(jì)算徑向和切向分辨率FWHM的平均值，報(bào)告為系統(tǒng)分辨率。軸向切面寬度報(bào)告為每一半徑位置所有切面的每種型式（例如，偶數(shù)、奇數(shù)）的平均值。橫斷像素尺寸(mm)和軸向遞增值(mm)也應(yīng)報(bào)告。對(duì)于可以進(jìn)行軸向分辨率測(cè)試的系統(tǒng)，軸向分辯率報(bào)告為每一半徑位置所有切面的平均值。軸向像素尺寸（mm）也應(yīng)報(bào)告。

24、可灌注放射源的尺寸應(yīng)報(bào)告。4、散射測(cè)試（SCATTER MEASUREMENT）4.1 概論正電子湮滅發(fā)射的射線的散射導(dǎo)致錯(cuò)誤的符合事件定位。設(shè)計(jì)和配置不同的PET，對(duì)散射有不同的敏感度。4.2 目的測(cè)試對(duì)于散射的相對(duì)系統(tǒng)靈敏度。對(duì)于整個(gè)斷層儀，散射用散射分?jǐn)?shù)SF表示；在每一切面中，用散射分?jǐn)?shù)值表示。4.3 方法測(cè)試通過(guò)單線源成像進(jìn)行，線源放置在注水測(cè)試模型內(nèi)三個(gè)半徑位置。假設(shè)無(wú)散射的事件落在每個(gè)線源正弦圖圖像中心的40mm寬度內(nèi)。選擇這一寬度的理由是在這個(gè)確切的區(qū)域?qū)挾葍?nèi)散射值是相對(duì)不敏感的，以及大多數(shù)PET的線源圖像中很少非散射事件會(huì)落入20mm以外（見(jiàn)圖4-1）。從散射尾部和40mm寬帶

25、的兩交點(diǎn)所做的線段用于估計(jì)散射在該寬帶內(nèi)的量，該線段下的區(qū)域加上寬帶兩側(cè)的分布等于散射估計(jì)量。對(duì)于均勻分布放射源的散射估計(jì)是假定存在一個(gè)緩慢變化的徑向依賴。在這一假設(shè)中，斷層儀中心軸處線源的散射分?jǐn)?shù)測(cè)試被用于達(dá)到22.5mm半徑的橫截面區(qū)域。距軸線45mm處線源的散射分?jǐn)?shù)被用于22.5mm至67.5mm之間的環(huán)帶。同樣，距軸線90mm處線源的散射分?jǐn)?shù)被用于67.5mm至100mm之間的環(huán)帶（見(jiàn)圖4-2）。這三個(gè)散射分?jǐn)?shù)值根據(jù)各自應(yīng)用的區(qū)域做加權(quán)處理，產(chǎn)生加權(quán)均值。三個(gè)環(huán)帶依次為1、8、10.75。4.3.1 核素測(cè)試使用的核素是18F，核素的活度使其產(chǎn)生的死時(shí)間丟失率或隨機(jī)符合率不超過(guò)總事件率

26、的5%。4.3.2 放射源分布測(cè)試模型注入無(wú)放射性的水作為散射介質(zhì)。測(cè)試模型內(nèi)依次在0、45、90mm半徑位置插入線源插件，線源平行于柱體模型的軸線。模型置于FOV的軸向和橫向中心。4.3.3 數(shù)據(jù)采集采集每一半徑位置線源的正弦圖數(shù)據(jù)。對(duì)于較小的軸向FOV或測(cè)試模型位置中心17.0cm內(nèi)，每一切面至少采集200,000計(jì)數(shù)。所有采集使用相同的采集時(shí)間。4.3.4 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)要進(jìn)行死時(shí)間丟失和隨機(jī)符合校正，但不作散射和衰減校正。4.4 分析測(cè)試模型兩端1cm內(nèi)的所有切面的正弦圖要進(jìn)行分析。如果斷層儀的軸向FOV小于17.0cm，所有切面都要被分析。每一正弦圖i內(nèi)所有位置超過(guò)測(cè)試模型中心12cm

27、外的像素計(jì)數(shù)被設(shè)為0。在正弦圖內(nèi)每一投影角度a，尋找具有最大值的像素作為線源響應(yīng)的中心位置。移動(dòng)各投影使含有最大計(jì)數(shù)的像素對(duì)準(zhǔn)正弦圖的中心像素。對(duì)準(zhǔn)后產(chǎn)生一個(gè)總投影，總投影中的像素值是每一與總投影像素具有相同徑向偏移的各角度投影像素之和：Cr,i,k=Cr-max,a,i,k式中r是一個(gè)投影的像素號(hào)碼，-max表示在該投影中具有最大值的像素位置，i表示切面，k=1，2，3，分別表示在半徑0，45，90mm位置的線源。總投影中包含兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)CL,i,k和CR,i,k（見(jiàn)圖4-1），分別是正弦圖中心40mm寬帶邊緣的左右像素密度。采用線性插值法確定總投影中心像素兩側(cè)20mm處的像素密度。用這兩個(gè)像

28、素密度CL,i,k和CR,i,k的平均值乘以40mm寬帶內(nèi)的像素?cái)?shù)目（含小數(shù)值），再加上寬帶外部像素的計(jì)數(shù)，得到k位置線源、第i切面的散射計(jì)數(shù)CS,i,k。總投影所有像素值相加得到事件總計(jì)數(shù)Ctot,i,k。對(duì)于k位置線源，計(jì)算在整個(gè)數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔TACQ,k期間的平均放射性活度AAVE,k（見(jiàn)1.2節(jié)）。均勻分布放射源的每一切面散射分?jǐn)?shù)SFi按下式計(jì)算：SFi=( CS,i,1/ TACQ,1)+8( CS,i,2/ TACQ,2)+10.75( CS,i,2/ TACQ,2)/( CTOT,i,1/ TACQ,1)+8( CTOT,i,2/ TACQ,2)+10.75( CTOT,i,2

29、/ TACQ,2)式中下標(biāo)1、2、3分別表示位置在0、45、90mm半徑的線源。4.5 報(bào)告對(duì)每一切面的測(cè)試進(jìn)行分析，得到SFi列表。取SFi平均值得到均勻放射源的系統(tǒng)散射分?jǐn)?shù)SF。5、靈敏度測(cè)試（sensitivity measurement）5.1 概論靈敏度定義為在忽略計(jì)數(shù)率丟失的放射源活度水平下，符合事件的探測(cè)率。一些斷層儀的靈敏度隨軸向位置變化，相對(duì)靈敏度剖面測(cè)試能定量測(cè)試這種非均勻性。5.2 目的定義兩種測(cè)試步驟。第一種的目的是在任何探頭靈敏度變化校正之前，測(cè)試PET每一個(gè)圖像平面的平均靈敏度。第二種是測(cè)定軸向靈敏度均勻性。測(cè)試在低計(jì)數(shù)率下進(jìn)行，以略去隨機(jī)和死時(shí)間校正。測(cè)試不涉及重

30、建中的噪聲散發(fā)，也不涉及來(lái)自重建算法的圖像噪聲影響。所以靈敏度測(cè)試不能預(yù)測(cè)重建圖像噪聲。5.3 方法含有已知放射性活度的已知容量水放置在PET的FOV中。測(cè)試計(jì)數(shù)率，計(jì)算系統(tǒng)靈敏度。測(cè)試依賴于井型計(jì)數(shù)器或活度計(jì)的分析精度。要保證這類計(jì)數(shù)儀器的絕對(duì)校正精度小于10%rms是困難的。如果要求較高的絕對(duì)精度，應(yīng)該考慮正電子發(fā)射的絕對(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)靈敏度剖面測(cè)試使用第3節(jié)的軸向切面寬度測(cè)試。測(cè)試要作散射分?jǐn)?shù)校正，以得到真實(shí)符合靈敏度，單位為每毫升每衰減計(jì)數(shù)（counts per decay-per-ml）。5.3.1 核素測(cè)試使用的核素是18F，核素的活度使其產(chǎn)生的死時(shí)間丟失率或隨機(jī)符合率不超過(guò)總事件

31、率的2%。通過(guò)測(cè)定注入模型的放射性總量（在活度計(jì)測(cè)量）和模型的容積確定模型內(nèi)的初始活度，也可用經(jīng)校準(zhǔn)的井型計(jì)數(shù)器測(cè)量取自模型的樣本確定初始活度。盡量縮短測(cè)定與靈敏度測(cè)試之間的時(shí)間。5.3.2 放射源分布用于靈敏度測(cè)試和相對(duì)靈敏度剖面測(cè)試的放射源分布描述如下。5.3.2.1 靈敏度測(cè)試測(cè)試模型灌滿水，無(wú)氣泡，加入已知活度的核素。模型置于FOV的軸向和橫斷面中心位置。5.3.2.2 相對(duì)靈敏度剖面測(cè)試點(diǎn)源懸掛在空氣中，沿?cái)鄬觾x的整個(gè)軸向長(zhǎng)度做小間隔遞增移動(dòng)，測(cè)試點(diǎn)源的響應(yīng)。點(diǎn)源位于斷層儀橫斷面中心，軸向遞增移動(dòng)間隔為軸向響應(yīng)函數(shù)FWHM期望值的1/10。測(cè)試在所有系統(tǒng)中進(jìn)行。5.3.3 數(shù)據(jù)采集5

32、.3.3.1 靈敏度測(cè)試對(duì)于較小的軸向FOV或測(cè)試模型位置中心17.0cm內(nèi)的切面，每一切面至少采集200,000計(jì)數(shù)。數(shù)據(jù)收集為正弦圖，不需重建。5.3.3.2 相對(duì)靈敏度剖面測(cè)試每個(gè)剖面至少采集50,000計(jì)數(shù)，使用第3節(jié)介紹的軸向切面寬度測(cè)試方法。5.3.4 數(shù)據(jù)處理對(duì)正弦圖做隨機(jī)校正和死時(shí)間校正，但不做探頭歸一化、衰減校正或散射校正。每個(gè)符合事件被記錄為一個(gè)僅一次通過(guò)斷層FOV的事件計(jì)數(shù)。求和每一軸向位置采集的計(jì)數(shù)得到一維響應(yīng)函數(shù)，從而確定軸向響應(yīng)函數(shù)。5.4 分析5.4.1 靈敏度測(cè)試對(duì)模型的放射性活度進(jìn)行衰減校正，確定數(shù)據(jù)采集時(shí)間段內(nèi)的平均活度aave（見(jiàn)1.2節(jié)）。在每一切面12

33、0mm半徑內(nèi)，通過(guò)求和正弦圖內(nèi)所有像素值得到總計(jì)數(shù)Ci,TOT,120mm。用下式得到無(wú)散射事件的切面靈敏度Si:Si=( Ci,TOT,120mm/Tacq)(1-SFi)/aAVE)軸向FOV內(nèi)斷層所有切面的Si之總和為總體系統(tǒng)靈敏度STOT。5.4.2 相對(duì)靈敏度剖面測(cè)試通過(guò)求和每個(gè)響應(yīng)函數(shù)的計(jì)數(shù)，計(jì)算相對(duì)點(diǎn)源切面靈敏度。應(yīng)對(duì)每一切面的軸向響應(yīng)函數(shù)作切面靈敏度變化的歸一化處理，既在每步采集的計(jì)數(shù)除以相對(duì)點(diǎn)源靈敏度。歸一化后的軸向響應(yīng)函數(shù)繪制為以mm為單位的距離函數(shù)，并顯示為曲線圖。無(wú)需進(jìn)行用以校正斷層采樣不足的切面厚度的內(nèi)插或反卷積處理。分析歸一化的軸向響應(yīng)函數(shù)，以確定當(dāng)點(diǎn)源靠近每一切面

34、中心時(shí)剖面的最大值（峰）。每一切面記錄一個(gè)最大值。一對(duì)交叉切面剖面的像素值記錄為最小值（谷）。對(duì)于每個(gè)最小（交叉）值i，峰與谷的比率按下式計(jì)算：PVi=(Maximumi+Maximumi+1)/2Minimumi計(jì)算平均值PVave。5.5 報(bào)告5.5.1 靈敏度對(duì)每一切面，在整個(gè)軸向FOV列表Si，并報(bào)告STOT。5.5.2 相對(duì)靈敏度剖面對(duì)所有切面繪制歸一化軸向響應(yīng)函數(shù)，報(bào)告相對(duì)點(diǎn)源切面靈敏度，以及每一谷i的峰谷比率PVi和平均峰谷比率PVave。6計(jì)數(shù)丟失和隨機(jī)測(cè)試（COUNT LOSSES AND RANDOMS MEASUREMENTS）6.1 概論計(jì)數(shù)丟失和隨機(jī)率測(cè)試表征一臺(tái)PE

35、T測(cè)試高活度源的精度和重復(fù)性。6.2 目的測(cè)試在若干放射性活度水平，由于（1）系統(tǒng)死時(shí)間，和（2）隨機(jī)事件發(fā)生造成的事件丟失。6.3 方法開(kāi)始測(cè)試時(shí)，一個(gè)活度相對(duì)強(qiáng)的源被放置在PET的FOV中。隨著源活度的衰減，隨機(jī)事件率的下降比真實(shí)事件率的下降迅速，并最終可以被忽略。隨著源活度衰減，系統(tǒng)處理符合事件的效率得到改善，計(jì)數(shù)丟失最終可被忽略。在隨機(jī)率和計(jì)數(shù)丟失可被忽略條件下對(duì)真實(shí)符合計(jì)數(shù)率的測(cè)試，可用于估計(jì)在高活度水平下的計(jì)數(shù)丟失，對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)行校正。該方法的精度受到校正測(cè)試中計(jì)數(shù)率丟失和隨機(jī)率的限制。6.3.1 核素用于這項(xiàng)測(cè)試的放射性核素為18F。放射性的活度要足夠大，能夠引起真實(shí)計(jì)數(shù)率達(dá)到5

36、0%的死時(shí)間丟失值，并使下述兩項(xiàng)率值的其中一項(xiàng)可被測(cè)試： a. Rt,peak 峰值真實(shí)計(jì)數(shù)率 b. Rt=r 隨機(jī)計(jì)數(shù)率等于真實(shí)計(jì)數(shù)率時(shí)的真實(shí)計(jì)數(shù)率注入模型的放射性活度（用校準(zhǔn)的活度計(jì)測(cè)量）和模型的內(nèi)部容積確定了，也可從模型中抽出的樣品（用校準(zhǔn)的井型探測(cè)器測(cè)量）確定模型的放射性初始濃度。 6.3.2 放射源分布 測(cè)試模型內(nèi)灌滿水，排除氣泡，加入已測(cè)定的核素。模型置于橫向和軸向FOV中央。6.3.3 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集間隔要小于核素半衰期的一半，并直到真實(shí)事件的計(jì)數(shù)丟失率少于總計(jì)數(shù)的1%和隨機(jī)率少于真實(shí)計(jì)數(shù)率的1%。各次的采集持續(xù)時(shí)間Tacq,j少于半衰期的1/10。在足夠高的計(jì)數(shù)率下至少測(cè)試三

37、次，并有足夠長(zhǎng)的采集持續(xù)時(shí)間，這對(duì)于提供合理的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)避免分析誤差是重要的。因此，期望廠家為他們的斷層儀推薦一個(gè)規(guī)程，包括開(kāi)始放射性濃度、采集次數(shù)和采集持續(xù)時(shí)間。6.3.4 數(shù)據(jù)處理對(duì)于軸向FOV小于或等于17.0cm的斷層儀，每一切面i的每次采集j產(chǎn)生正弦圖。對(duì)于軸向FOV大于17.0cm的斷層儀，正弦圖在中心17.0cm內(nèi)產(chǎn)生。測(cè)試中不進(jìn)行探頭靈敏度、探頭移動(dòng)（例如擺動(dòng)）、隨機(jī)、散射、死時(shí)間或衰減的校正。6.4 分析計(jì)算每一采集j的平均活度Aave,j和平均放射濃度aave,j（見(jiàn)1.2節(jié)）。6.4.1 死時(shí)間測(cè)試在全部視野中，求和每個(gè)正弦圖的計(jì)數(shù)。根據(jù)斷層儀的設(shè)計(jì)，這一步驟產(chǎn)生Ct+s+

38、r,i,j或Ct+s,i,j，即在第j次采集的第i個(gè)切面的計(jì)數(shù)。從Ct+s+r,I,j中減去隨機(jī)計(jì)數(shù)Cr,i,j得到Ct+s,i,j。根據(jù)廠家的推薦，Cr,i,j可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的處理技術(shù)獲得，例如測(cè)試單符合和延遲符合。用下式計(jì)算真實(shí)及散射計(jì)數(shù)率Rt+s,i,j：Rt+s,i,j=（Ct+s,i,j/Tacq,j）對(duì)每一切面i，計(jì)算RExtr,I,j，如果已經(jīng)沒(méi)有死時(shí)間丟失RExtr,I,j應(yīng)已在采集j被測(cè)試。為了減少統(tǒng)計(jì)漲落影響，RExtr,I,j按下式計(jì)算：RExtr,I,j=（Aave,j/3） ( Rt+s,i,k/ Aave,k)K= 1表示最低活度的采集。對(duì)于每一采集j的每一切面i，死

39、時(shí)間百分率PDTi,j按下式計(jì)算：PDTi,j=100-100(Rt+s,i,j /RExtr,I,j)%在每一切面i，線性插值用于確定死時(shí)間百分率PDTi,j=50%時(shí)的放射性濃度。6.4.2 真實(shí)事件率測(cè)試在每一切面劃一個(gè)寬度240mm，跨越所有角度的矩形感興趣區(qū)ROIi，中心對(duì)準(zhǔn)正弦圖的徑向軸。求和每一正弦圖ROI的計(jì)數(shù)。依據(jù)斷層儀設(shè)計(jì)的不同，這一過(guò)程將產(chǎn)生CROI,i+s+r,i,j或CROI,t+s,i,j，即第j次采集的第i切面的計(jì)數(shù)。從CROI,i+s+r,i,j減去隨機(jī)計(jì)數(shù)CROI,r,i,j 得到CROI,i+s,i,j。真實(shí)計(jì)數(shù)率RROI,t,i,j按下試計(jì)算：RROI,t

40、,i,j= (CROI,i+s,i,j/Tacq,j)(1-SFi)SFI為第4節(jié)所介紹的散射分?jǐn)?shù)。隨機(jī)計(jì)數(shù)率為：= CROI,r,i,j/ Tacq,j對(duì)于沒(méi)有死時(shí)間丟失的采集j，計(jì)算每一切面I的RROI,Extr,i,j。為了減少統(tǒng)計(jì)誤差，RROI,Extr,i,j按下試得到：=(Aave,j/3) RROI,t,i,k/ Aave,kk=1為最低活度的采集。在每一切面i，用線性插值計(jì)算當(dāng)真實(shí)計(jì)算率等于隨機(jī)計(jì)數(shù)率時(shí)的計(jì)數(shù)率和濃度。按下試計(jì)算系統(tǒng)真實(shí)計(jì)數(shù)率RROI,t,sys,j：RROI,t,sys,j= RROI,t,i,jI是軸向FOV內(nèi)的切面數(shù)目，F(xiàn)OV等于或小于17.0cm。按下試

41、計(jì)算系統(tǒng)隨機(jī)計(jì)數(shù)率RROI,r,sys,j：RROI,r,sys,j= RROI,r,i,jI是軸向FOV內(nèi)的切面數(shù)目，F(xiàn)OV等于或小于17.0cm。用線性插值計(jì)算當(dāng)系統(tǒng)真實(shí)計(jì)算率等于隨機(jī)計(jì)數(shù)率時(shí)的計(jì)數(shù)率和濃度。計(jì)算系統(tǒng)RROI,Extr,sys,j：RROI,Extr,sys,j= RROI,Extr,i,jI是軸向FOV內(nèi)的切面數(shù)目，F(xiàn)OV等于或小于17.0cm。6.5 報(bào)告6.5.1 死時(shí)間測(cè)試對(duì)于每一切面i，列出死時(shí)間率PDTi等于50%的濃度。畫(huà)出濃度對(duì)于死時(shí)間率的函數(shù)，報(bào)告系統(tǒng)死時(shí)間率PDTsys等于50%的濃度。6.5.2 真實(shí)事件率測(cè)試對(duì)于每一切面i，列出下述兩組參數(shù)中較小的一

42、組：真實(shí)率RROI,t,i 等于隨機(jī)率RROI,r,i時(shí)的真實(shí)率RROI,t,i。 真實(shí)率RROI,t,i 等于峰值或飽和時(shí)的真實(shí)率RROI,t,peak,i。 對(duì)于系統(tǒng)，畫(huà)出下述三個(gè)作為放射源濃度aave,j的量： a. RROI,t,sys,j 系統(tǒng)真實(shí)率b. RROI,r,sys,j 系統(tǒng)隨機(jī)率c. RROI,Extr,sys,j 外延系統(tǒng)真實(shí)率對(duì)于系統(tǒng)，也要報(bào)告下述兩組參數(shù)中較小的一組：真實(shí)率RROI,t,sys等于隨機(jī)率RROI,r,sys時(shí)的真實(shí)率RROI,t,sys。 真實(shí)率RROI,t,sys 等于峰值或飽和時(shí)的真實(shí)率RROI,t,peak,sys。 同時(shí)列出對(duì)應(yīng)的活性濃度。7

43、均勻性測(cè)試（UNIFORMITY MEASUREMENTS）7.1 概論系統(tǒng)均勻性描述在FOV內(nèi)，測(cè)量不依賴于位置的能力。PET視野FOV內(nèi)，對(duì)均勻分布核素的均勻性響應(yīng)偏差形成偽影，它限制定量分析放射性物質(zhì)分布的能力。這些偏差的測(cè)試指出非均勻性的程度，小的值表示均勻性較好。7.2 目的該測(cè)試的目的是提供在一定的成像平面和體積中探測(cè)到的測(cè)量的平均偏差，以及最大偏差。7.3 方法一個(gè)內(nèi)裝有均勻分布核素的、伸延在斷層軸向視野的和限定直徑的正圓柱模型的斷層圖是均勻性響應(yīng)的有效測(cè)試方法。測(cè)試分析前必須進(jìn)行自衰減校正。至少有兩種衰減校正方法：通過(guò)一個(gè)或多個(gè)外部源的穿透測(cè)量；通過(guò)圓柱體數(shù)學(xué)描述，由已知介質(zhì)衰

44、減率導(dǎo)出衰減校正的估計(jì)。計(jì)算的衰減方法不受外部非均勻性的影響，在測(cè)試中選用在方法能獲得更高的PET固有均勻性精度。7.3.1 核素測(cè)試使用的核素是18F，核素的活度使其在采集開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的死時(shí)間丟失率或隨機(jī)符合率不超過(guò)總事件率的20%。7.7.2 放射源分布測(cè)試模型注滿水，排出空氣，加入經(jīng)測(cè)定活度的放射性核素。模型放置在FOV軸向中心位置偏離中心軸25mm處。7.3.3 數(shù)據(jù)采集模型采集時(shí)間要保證每一平面的平均計(jì)數(shù)不小于20M。7.3.4 數(shù)據(jù)處理對(duì)于軸向FOV小于17.0cm的斷層儀，所有切面要被重建。如果軸向FOV大于17.0cm，僅重建落入中心17.0cm范圍內(nèi)的切面。應(yīng)用所有校正（歸一化

45、、切面靈敏度、死時(shí)間、隨機(jī)和散射），除非儀器不提供。使用計(jì)算的衰減校正方法。衰減系數(shù)應(yīng)與其它測(cè)試相同，并按下述方法報(bào)告其數(shù)值。采用標(biāo)準(zhǔn)矩陣和像素尺寸，以及截止頻率為Nyquist頻率的ramp濾波器進(jìn)行重建，Nyquist頻率在投影空間確定。 7.4 分析相對(duì)靈敏度測(cè)試方法：在模型圖像中心做直徑175mm的圓，圓內(nèi)用正交直線劃分為邊長(zhǎng)大約10mm的方形區(qū)域，區(qū)域互不覆蓋。在每個(gè)方形區(qū)域中，邊長(zhǎng)小于或等于10mm，區(qū)域內(nèi)的像素?cái)?shù)目應(yīng)為整數(shù)。僅測(cè)試完整的方形區(qū)域，忽略圍繞邊緣的不完整方形區(qū)域（見(jiàn)圖7-1）。7.4.1 切面均勻性在每一重建切面計(jì)算切面內(nèi)均勻性：最大和最小百分比非均勻性NUi：+10

46、0(Max(Ck)-Ave(Ck)/ Ave(Ck)%-100(Ave(Ck)-Min(Ck)/ Ave(Ck)%在每一切面i對(duì)于方形區(qū)域k:Max(Ck)=最大計(jì)數(shù)，Ave(Ck)=平均計(jì)數(shù)，Min(Ck)=最小計(jì)數(shù)。在每一切面i計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差SDi和變異系數(shù)CVi：SDi=(1/(k-1) (Ck- Ave(Ck)2)1/2CVi=(100SDi/ Ave(Ck)%在k是切面i中方形區(qū)域的號(hào)碼。7.4.2 體積均勻性計(jì)算斷層儀整個(gè)FOV（體積）的均勻性：體積的最大和最小百分比非均勻性NUvol：+100(Max(Cj)-Ave(Cj)/ Ave(Cj)%NUvol=-100(Ave(Cj)-

47、Min(Cj)/ Ave(Cj)%在任一重建切面對(duì)于方形區(qū)域j:Max(Cj)=最大計(jì)數(shù)，Ave(Cj)=平均計(jì)數(shù)，Min(Cj)=最小計(jì)數(shù)。在每一體積計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差SDi和變異系數(shù)CVi：SDvol=(1/(j-1) (Cj- Ave(Cj)2)1/2CVvol=(100SDvol/ Ave(Cvol)%在j是方形區(qū)域的號(hào)碼。7.4.3 系統(tǒng)均勻性計(jì)算交互（所有切面）均勻性：最大和最小百分比非均勻性NUsys：+100(Max(Ci)-Ave(Ci)/ Ave(Ci)%NUsys=-100(-Min(Ci)/ Ave(Ci)%對(duì)任一重建切面i:Max(Ci)=在切面i中所有方形區(qū)域平均計(jì)數(shù)的最

48、大值，既Max(Ave(Ck)，Ave(Ci)=在切面i中所有方形區(qū)域k平均計(jì)數(shù)的平均值，既Ave(Ave(Ck)，Min(Ck)=在切面i中所有方形區(qū)域平均計(jì)數(shù)的最小值，既Min(Ave(Ck)。計(jì)算系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)偏差SDi和變異系數(shù)CVi：SDsys=(1/(i-1) (Ci- Ave(Ci)2)1/2=(100SDsys/ Ave(Ci)%在I為重建切面的號(hào)碼。7.5 報(bào)告列出在測(cè)試中使用的校正，指出哪種可能的校正被應(yīng)用。報(bào)告每一切面的切面非均勻性NUi和切面變異系數(shù)CVi，體積非均勻性NUvol和體積變異系數(shù)CVvol，系統(tǒng)非均勻性NUsys和體積變異系數(shù)CVsys。8、精度：散射校正（AC

49、CURACY: SCATTER CORRECTION）8.1 概論第4節(jié)描述的散射分?jǐn)?shù)測(cè)試指出PET散射符合的靈敏度。散射校正方法試圖消除散射。在散射校正后重建圖像的殘留散射表示了消除散射的精度。在切面不同的軸向位置，殘留散射不同。8.2 目的該測(cè)試的目的是測(cè)試PET軟件采用的散射校正方法的精度。8.3 方法8.3.1 核素測(cè)試使用的核素是18F，核素的活度使其產(chǎn)生的死時(shí)間丟失率或隨機(jī)符合率不超過(guò)總事件率的5%。4.3.2 放射源分布測(cè)試模型放置在FOV軸向中心位置偏離中心軸25mm處。50mm的插件放置在模型中軸60 3mm半徑的240 位置，如圖8-1所示。中空的圓柱體插件注入無(wú)放射性水，

50、排除空氣。已測(cè)定活度的放射性核素加入模型內(nèi)，并充分?jǐn)噭颉?.3.3 數(shù)據(jù)采集在一個(gè)單獨(dú)的發(fā)射采集其間，每一切面至少采集2M事件。8.3.4 數(shù)據(jù)處理對(duì)于軸向FOV小于17.0cm的斷層儀，所有切面要被重建。如果軸向FOV大于17.0cm，僅重建落入中心17.0cm范圍內(nèi)的切面。應(yīng)用死時(shí)間、隨機(jī)和散射校正，除非儀器不提供。采用標(biāo)準(zhǔn)矩陣和像素尺寸，以及截止頻率為Nyquist頻率的ramp濾波器進(jìn)行重建，Nyquist頻率在投影空間確定。使用計(jì)算的衰減校正方法。衰減系數(shù)應(yīng)與其它測(cè)試相同，并按下述方法報(bào)告其數(shù)值。8.4 分析在每一重建切面定義12個(gè)ROI，ROI直徑為30 3mm，每個(gè)ROI包含相同

51、的像素?cái)?shù)。其中一個(gè)ROI放置在無(wú)放射插件圖像中心。其它11個(gè)ROI的位置見(jiàn)圖8-1，它們的邊緣距離模型圖像的周邊和插件圖像的周邊至少20mm。測(cè)試每一切面i的每一個(gè)ROI的計(jì)數(shù)。對(duì)于每一切面i，散射校正后的殘留散射分?jǐn)?shù) SFcorr,i按下式計(jì)算： SFcorr,i=100（Ccyl,i/Cave,i）%式中Ccyl,i是切面i圓柱體插件圖像ROI的計(jì)數(shù)，Cave,i是切面i其它11個(gè)ROI計(jì)數(shù)平均值。取 SFcorr,i的平均值得到系統(tǒng)的殘留 SFcorr。8.5 報(bào)告列表標(biāo)出可用于測(cè)試的校正。使用的衰減校正系數(shù)也要報(bào)告。列表報(bào)告每一切面的 SFcorr,i和系統(tǒng)殘留散射分?jǐn)?shù)值 SFcorr

52、。9、精度：計(jì)數(shù)率校正（ACCURACY：COUNT RATE CORRECTION）9.1 概論P(yáng)ET通常有能力補(bǔ)償死時(shí)間丟失和隨機(jī)時(shí)間，以便在各種不同的條件下，進(jìn)行放射源活度分布的定量測(cè)量。這些校正的精度通過(guò)斷層儀報(bào)告計(jì)數(shù)時(shí)的偏移反映出來(lái)，特別是在臨床成像中遇到的高計(jì)數(shù)率。下述的測(cè)試使用簡(jiǎn)單的核素分布，顯然不能反映各種成像條件。然而，那樣的測(cè)試需要較多時(shí)間和操作高活度的放射性。9.2 目的該測(cè)試的目的是測(cè)定成像中死時(shí)間丟失和隨機(jī)事件計(jì)數(shù)的校正精度。9.3 方法節(jié)中采集的用于測(cè)試隨機(jī)率和死時(shí)間丟失的測(cè)試模型數(shù)據(jù)可用于測(cè)試死時(shí)間和隨機(jī)符合校正后的計(jì)數(shù)率凈誤差。校正后真實(shí)計(jì)數(shù)率與從低計(jì)數(shù)率延伸得

53、到的計(jì)數(shù)率之間的比較。假設(shè)在低計(jì)數(shù)率時(shí)來(lái)自死時(shí)間和隨機(jī)的偏差可以忽略。使用所有校正。9.3.1 核素測(cè)試使用的核素是18F，放射性的活度要足以使導(dǎo)致真實(shí)事件率達(dá)到50%的死時(shí)間丟失。選擇下列一項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試：Rt,peak真實(shí)計(jì)數(shù)率的峰值 Rt=r 隨機(jī)計(jì)數(shù)率等于真實(shí)計(jì)數(shù)率時(shí)的真實(shí)計(jì)數(shù)率 依據(jù)注入模型的放射性活度（用經(jīng)校準(zhǔn)的活度計(jì)測(cè)定）和模型的內(nèi)部容積確定模型內(nèi)核素的初始濃度，也可用經(jīng)校準(zhǔn)的井型探測(cè)儀測(cè)量取自模型的樣品。 9.3.2 放射源分布 測(cè)試模型灌滿水，排出空氣，加入放射性核素。模型置于FOV中心。9.3.3 數(shù)據(jù)采集測(cè)試的采集時(shí)間間隔應(yīng)小于1/2半衰期，直到真實(shí)事件的計(jì)數(shù)丟失率小于總計(jì)數(shù)

54、1.0 %和隨機(jī)率小于真實(shí)率的1.0%。每次單獨(dú)的采集時(shí)間Tacq,j小于半衰期的1/4。最后三次采集必須是在足夠高的計(jì)數(shù)率和足夠長(zhǎng)的采集時(shí)間，以保證合適的統(tǒng)計(jì)量避免分析不精確。廠家應(yīng)該為他們的儀器提供測(cè)試規(guī)程，包括初始活性濃度、采集次數(shù)和持續(xù)時(shí)間。9.3.4 數(shù)據(jù)處理對(duì)于軸向FOV小于17.0cm的斷層儀，所有切面要被重建。如果軸向FOV大于17.0cm，僅重建落入中心17.0cm范圍內(nèi)的切面。應(yīng)用所有校正。采用標(biāo)準(zhǔn)矩陣和像素尺寸，以及截止頻率為Nyquist頻率的ramp濾波器重建圖像，Nyquist頻率在投影空間確定。9.4 分析對(duì)每一重建圖像i進(jìn)行分析，對(duì)每一采集j計(jì)算源的平均活性濃度Aave,j（見(jiàn)1.2節(jié)）在每一切面的模型重建圖像中心做直徑180mm的圓形ROI。測(cè)試每一切面i和采集j的真實(shí)計(jì)數(shù)CROI,i,j。按下式計(jì)算真實(shí)計(jì)數(shù)率RROI,i,j：RROI,i,j= CROI,i,j/Tacq,j對(duì)每一切面i計(jì)算延伸真實(shí)計(jì)數(shù)率RExtr,i,j，它已從沒(méi)有死時(shí)間丟失的采集j獲得。為了減少統(tǒng)計(jì)影響，RExtr,i,j按下式計(jì)算：RExtr,i,j=（Aave,j/3） ( RROI,i,k/ A