MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座

磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與性能檢測(cè)

謝松城MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第1頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保醫(yī)學(xué)影像成像技術(shù)與成像系統(tǒng)質(zhì)量確保(QualityAssurance，QA)、質(zhì)量控制(QualityControl，QC)是確保醫(yī)學(xué)影像符合診療標(biāo)準(zhǔn)，提升影像質(zhì)量主要工作。磁共振QA/QC是確保每一個(gè)磁共振檢驗(yàn)者生命安全以及疾病得到及時(shí)診療根本保障。

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MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第2頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保國(guó)外對(duì)MRIQA/QC研究始于上世紀(jì)八、九十年代，美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)（AmericanAssociationofPhysicistsinMedicine，AAPM）和美國(guó)放射學(xué)院（AmericanCollegeofRadiology，ACR）提出了QA/QC基本一些系列標(biāo)準(zhǔn)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第3頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保AAPM在1990年和1992年公布了AAPMreportno.18--Qualityassurancemethodsandphantomsformagneticresonanceimaging和AAPMreportno.34--Acceptancetestingofmagneticresonanceimagingsystems作為半官方測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。在兩篇匯報(bào)中，說(shuō)明了核磁共振質(zhì)量確保主要性和必要性，列出了磁場(chǎng)均勻度、共振頻率、空間分辨率、對(duì)比度等共三十多項(xiàng)成像參數(shù)測(cè)試方法、工具和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了對(duì)fMRI等高級(jí)成像技術(shù)進(jìn)行QA/QC主要性并提出了個(gè)別可能測(cè)試方法。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第4頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保ACR也在1998年公布了PhantomTestGuidancefortheACRMRIAccreditationProgram和SiteScanningInstructionsforUseoftheMRPhantomfortheACRMRIAccreditationProgram兩份文件。提出對(duì)磁共振系統(tǒng)進(jìn)行圖象質(zhì)量測(cè)試為主QA/QC時(shí)，應(yīng)使用體模和對(duì)應(yīng)測(cè)試方法相結(jié)合。ACR還將以前提議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入規(guī)范，并于年和年又分別公布了MRIQA/QC測(cè)試白皮書(shū)。

在以上材料公布之后，核磁共振QA/QC工作被作為常規(guī)醫(yī)療設(shè)備檢測(cè)和管理工作確定下來(lái)，在一些國(guó)家和地域更是被強(qiáng)制要求進(jìn)行MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第5頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保盡管歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)磁共振系統(tǒng)QA、QC已開(kāi)展多年，但其工作僅集中在磁共振基本成像參數(shù)監(jiān)測(cè)上，對(duì)fMRI、DTI、MRA、彌散、灌注等高級(jí)成像技術(shù)質(zhì)量控制和確保尚處于理論研究和試驗(yàn)測(cè)試階段。同時(shí)，因?yàn)榇殴舱癯上窦夹g(shù)飛速發(fā)展，當(dāng)前質(zhì)量控制與確保體系已不能反應(yīng)不一樣核磁共振成像系統(tǒng)（超高場(chǎng)系統(tǒng)、高場(chǎng)超導(dǎo)型系統(tǒng)與低場(chǎng)永磁型系統(tǒng)）成像質(zhì)量區(qū)分。所以，與X線攝影QA、QC相比，磁共振成像系統(tǒng)和成像技術(shù)質(zhì)量控制與確保工作仍顯滯后。

MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第6頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保我國(guó)對(duì)MRIQA/QC研究起步較早，早在上世紀(jì)80年代起，北京大學(xué)物理系包尚聯(lián)教授、南方醫(yī)科大學(xué)林意群教授和康立麗教授、全軍大型醫(yī)療設(shè)備檢測(cè)中心任國(guó)荃教授等和他們學(xué)術(shù)團(tuán)體對(duì)磁共振慣用成像參數(shù)和系統(tǒng)性能測(cè)試進(jìn)行了研究，發(fā)表了多篇文章和專著。年，我國(guó)公布了衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS/T263—（醫(yī)用磁共振成像（MRI）設(shè)備影像質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)規(guī)范）當(dāng)前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)展MRIQA/QC工作醫(yī)院也僅集中在磁共振基本成像參數(shù)監(jiān)測(cè)方面，不過(guò)，國(guó)內(nèi)大部分醫(yī)院沒(méi)有開(kāi)展MRIQA/QC工作。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第7頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保磁共振質(zhì)量控制與確保是一項(xiàng)主要影像技術(shù)工作之一，也是影像技術(shù)領(lǐng)域主要研究方向。伴隨超導(dǎo)性核磁共振技術(shù)發(fā)展，利用磁共振進(jìn)行fMRI、DTI、磁共振血管成像（magneticresonanceangiography,MRA）、磁共振波譜分析（MRSpectroscopy，MRS）等偏重于基礎(chǔ)研究高級(jí)磁共振技術(shù)出現(xiàn)。同基本MRI成像相比，高級(jí)成像技術(shù)原理互不相同，其最終信息反應(yīng)也不簡(jiǎn)單限于二維圖像，同時(shí)大量圖象處理和數(shù)據(jù)分析技術(shù)會(huì)應(yīng)用于磁共振高級(jí)成像。而早期基于圖像基本磁共振QA/QC顯然已不滿足高級(jí)成像技術(shù)QA/QC。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第8頁(yè)磁共振質(zhì)量確保

《磁共振成像（MRI）質(zhì)量控制手冊(cè)(ACR)》

質(zhì)量確保（QA）與質(zhì)量控制（QC）

質(zhì)量確保（QA）是一個(gè)整體性概念，它包含了MRI醫(yī)生制訂全部管理實(shí)施方案，以確保以下工作：1．每一個(gè)成像步驟都是當(dāng)前臨床工作所需要，適宜。2．掃描圖像要包含處理此問(wèn)題所必需信息。3．統(tǒng)計(jì)信息得到正確解釋（診療匯報(bào)準(zhǔn)確），并被患者主管醫(yī)師及時(shí)取得。4．檢驗(yàn)結(jié)果取得應(yīng)盡可能降低患者可能發(fā)生意外、花費(fèi)及患者不便，且同時(shí)滿足上述第2條要求。

MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第9頁(yè)磁共振質(zhì)量確保

《磁共振成像（MRI）質(zhì)量控制手冊(cè)(ACR)

》質(zhì)量確保計(jì)劃包含很多方面，如功效研究、繼續(xù)教育、質(zhì)量控制、預(yù)防性維護(hù)和設(shè)備檢測(cè)。QA程序首要部門(mén)是質(zhì)量確保委員會(huì)（QualitAssuranceCommittee，QAC），此組織負(fù)責(zé)QA程序整體規(guī)劃、設(shè)定目標(biāo)和方向、制訂規(guī)章、以及評(píng)定質(zhì)量確?；顒?dòng)效用。

QAC應(yīng)該由一個(gè)或多個(gè)放射醫(yī)師、合格醫(yī)學(xué)物理師/MRI技術(shù)教授，MR技術(shù)主管人員和護(hù)理等其它放射科工作人員，也包含護(hù)士、文秘、醫(yī)療助理，甚至還有放射科以外醫(yī)療和后勤人員，如相關(guān)臨床醫(yī)師等?？傊?，只要有利于MRI成像、研究、向患者提供幫助任何人，因?yàn)樗麄兣?huì)對(duì)患者護(hù)理質(zhì)量和滿意度產(chǎn)生主動(dòng)影響，都應(yīng)該看作是QAC一員。

MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第10頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保質(zhì)量確保（QA）與質(zhì)量控制（QC）

質(zhì)量控制（QC）是質(zhì)量確保一個(gè)主要部分。質(zhì)量控制是指一系列不一樣技術(shù)程序，能夠確保得到滿意質(zhì)量目標(biāo)，如高質(zhì)量MRI診療影像，其包含以下4個(gè)步驟：1．驗(yàn)收檢測(cè)：對(duì)新安裝或進(jìn)行大修設(shè)備性能檢測(cè)。2．設(shè)備性能基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建立3．發(fā)覺(jué)并排查設(shè)備性能指標(biāo)改變，以免影響影像質(zhì)量。4．確認(rèn)使用設(shè)備性能產(chǎn)生異常原因并加以校正。

MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第11頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制實(shí)施選擇一名技師作為主要質(zhì)控技術(shù)人員，執(zhí)行預(yù)定質(zhì)量控制檢測(cè)。

確保適當(dāng)檢測(cè)設(shè)備和材料應(yīng)用于執(zhí)行技術(shù)人員QC檢測(cè)。

安排人員和時(shí)間表方便有充分時(shí)間進(jìn)行質(zhì)量控制檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)和解釋結(jié)果。定時(shí)反饋相關(guān)臨床影像質(zhì)量和質(zhì)量控制過(guò)程正、反面信息。最少每三個(gè)月回顧一次質(zhì)控技術(shù)人員檢測(cè)結(jié)果，假如還未取得穩(wěn)定結(jié)果，則應(yīng)愈加頻繁

MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第12頁(yè)磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保

驗(yàn)收檢測(cè)應(yīng)該在掃描患者之前和大修之后進(jìn)行。大修包含替換或維修以下子系統(tǒng)部件：梯度放大器、梯度線圈、磁體、射頻放大器、數(shù)字板和信號(hào)處理電路板。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第13頁(yè)MRI性能檢測(cè)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第14頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）一、相關(guān)信息登記1,登記受檢單位名稱、設(shè)備型號(hào)、生產(chǎn)廠家、安裝日期等；2,登記受檢設(shè)備技術(shù)參數(shù)如FOV、矩陣、平均次數(shù)、掃描序列、掃描序列時(shí)間參數(shù)設(shè)置、層厚系列和外圍設(shè)備等；3,登記檢測(cè)日期、檢測(cè)人員、檢測(cè)類型等。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第15頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）SMR100SMR170

MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第16頁(yè)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第17頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）二、體模定位把體模水平放置在掃描床上已安裝好頭部線圈內(nèi)，用水平儀檢驗(yàn)是否到達(dá)水平。其軸與掃描孔軸平行，定位光線對(duì)準(zhǔn)體模中心。首先進(jìn)行橫斷面定位像掃描，由所得到橫斷面定位像確定經(jīng)過(guò)體模中心矢狀面掃描，由所得矢狀面圖像確定對(duì)體模各個(gè)層面掃描。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第18頁(yè)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第19頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）三、掃描條件在無(wú)尤其要求時(shí)，在后面性能檢測(cè)中，均采取飽和恢復(fù)自旋回波成像脈沖序列（SE），TR=500ms，TE=30ms，F(xiàn)OV=25cm，矩陣256×256，平均次數(shù)2次，單層掃描層厚=10mm。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第20頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）四、掃描圖像及參數(shù)測(cè)量（一）信噪比對(duì)Magphan體模正方體第二層面掃描。體模正方體第二層面內(nèi)部充滿均勻CuSO2溶液，配液為CuSO4溶液，濃度為1g/l;四面各有一條斜邊（可用于測(cè)量層厚）。在正方體圖像中心和圓柱形容器圖像外側(cè)分別測(cè)量ROI（感興趣區(qū)）像素平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。信號(hào)強(qiáng)度等于正方形中心像素平均值（S）減去圓柱形容器外側(cè)像素平均值（Sˊ即背景值）。噪聲值等于正方形中心像素標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD)。信噪比（SNR）經(jīng)過(guò)以下計(jì)算式能夠得到：SNR=（S-Sˊ）/SD（1）MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第21頁(yè)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第22頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）（二）圖像均勻度

在上述均勻場(chǎng)圖像內(nèi)部取九個(gè)區(qū)域作為測(cè)試點(diǎn)(即中心區(qū)和距中心點(diǎn)3/4半徑周?chē)?取0°，45°，90°，135°,180°，225°，270°,315°等八個(gè)區(qū))，用ROI測(cè)量各區(qū)域像素平均值。找出九個(gè)區(qū)域平均值最大值和最小值,它們分別用Smax和Smin表示。均勻度U能夠由下式計(jì)算得到：U=[1-（Smax-Smin）/（Smax+Smin）]×100%(2)必要時(shí)用不一樣層厚條件均勻模圖像進(jìn)行測(cè)量。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第23頁(yè)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第24頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）（三）層厚

在體模各層正方形圖像外側(cè)沿著四條斜邊圖像分別作靈敏度剖面線，測(cè)量靈敏度剖面線最大半高寬（FWHM），成像層層厚Z能夠用下式計(jì)算：Z(mm)=(FWHM)×0.25其中0.25是被測(cè)斜邊體與成像平面夾角正切值。對(duì)不一樣層厚條件均勻模圖像進(jìn)行測(cè)量。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第25頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）（四）空間分辨力

對(duì)體模第三層面掃描。體模正方體第三層面是一個(gè)刻制有高分辨力圖案和規(guī)則分布小孔模塊，四面各有一條斜邊。調(diào)整窗寬和窗位使圖像細(xì)節(jié)顯示最清楚，用視覺(jué)確定圖像中能分辨清楚最大線對(duì)數(shù)，即空間分辨力。對(duì)不一樣層厚條件均勻模圖像進(jìn)行測(cè)量

MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第26頁(yè)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第27頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）（五）圖像線性度（幾何失真）

在下幅圖像中分別測(cè)量X方向與Y方向小孔間距,并與被測(cè)體測(cè)實(shí)際距離比較，用下式求出線性度(L)：L=（D0-D)/D0(3)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第28頁(yè)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第29頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）（六）低對(duì)比度分辨力測(cè)量

對(duì)體模第四層面掃描。體模正方體第四層面是一個(gè)有四組圓孔組成模塊，每組有三個(gè)相同深度孔，其直徑分別為4mm,6mm,10mm。四組孔深度分別為:0.5mm,0.75mm,1.0mm,2.0mm。該層四面各有一條斜邊。調(diào)整窗寬、窗位使圖像細(xì)節(jié)最清楚，用視覺(jué)確定能分辨清楚深度最小和直徑最小圓孔像即低對(duì)比度分辨力。對(duì)體模第四層面重復(fù)掃描三次，求低對(duì)比度分辨力平均值。MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第30頁(yè)MRI質(zhì)量控制和性能檢測(cè)專家講座第31頁(yè)MRI性能檢測(cè)方法

（Magphan體模）MRI設(shè)備性能檢測(cè)序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目指標(biāo)要求檢測(cè)結(jié)果1,信噪比場(chǎng)強(qiáng)≥1.5T:≥900.5T≥T＜1.5T:≥700.2T≥T＜0.5T:≥60場(chǎng)強(qiáng)＜0.2T:≥552,