MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座

磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與性能檢測

謝松城MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第1頁磁共振應(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)量控制和性能檢測專家講座第2頁磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保國外對MRIQA/QC研究始于上世紀(jì)八、九十年代，美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)會（AmericanAssociationofPhysicistsinMedicine，AAPM）和美國放射學(xué)院（AmericanCollegeofRadiology，ACR）提出了QA/QC基本一些系列標(biāo)準(zhǔn)MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第3頁磁共振應(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作為半官方測試標(biāo)準(zhǔn)。在兩篇匯報(bào)中，說明了核磁共振質(zhì)量確保主要性和必要性，列出了磁場均勻度、共振頻率、空間分辨率、對比度等共三十多項(xiàng)成像參數(shù)測試方法、工具和測試標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了對fMRI等高級成像技術(shù)進(jìn)行QA/QC主要性并提出了個(gè)別可能測試方法。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第4頁磁共振應(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。提出對磁共振系統(tǒng)進(jìn)行圖象質(zhì)量測試為主QA/QC時(shí)，應(yīng)使用體模和對應(yīng)測試方法相結(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測試白皮書。

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)備檢測和管理工作確定下來，在一些國家和地域更是被強(qiáng)制要求進(jìn)行MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第5頁磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保盡管歐美等發(fā)達(dá)國家針對磁共振系統(tǒng)QA、QC已開展多年，但其工作僅集中在磁共振基本成像參數(shù)監(jiān)測上，對fMRI、DTI、MRA、彌散、灌注等高級成像技術(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)（超高場系統(tǒng)、高場超導(dǎo)型系統(tǒng)與低場永磁型系統(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)量控制和性能檢測專家講座第6頁磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保我國對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)備檢測中心任國荃教授等和他們學(xué)術(shù)團(tuán)體對磁共振慣用成像參數(shù)和系統(tǒng)性能測試進(jìn)行了研究，發(fā)表了多篇文章和專著。年，我國公布了衛(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)量檢測與評價(jià)規(guī)范）當(dāng)前，國內(nèi)已經(jīng)開展MRIQA/QC工作醫(yī)院也僅集中在磁共振基本成像參數(shù)監(jiān)測方面，不過，國內(nèi)大部分醫(yī)院沒有開展MRIQA/QC工作。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第7頁磁共振應(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)研究高級磁共振技術(shù)出現(xiàn)。同基本MRI成像相比，高級成像技術(shù)原理互不相同，其最終信息反應(yīng)也不簡單限于二維圖像，同時(shí)大量圖象處理和數(shù)據(jù)分析技術(shù)會應(yīng)用于磁共振高級成像。而早期基于圖像基本磁共振QA/QC顯然已不滿足高級成像技術(shù)QA/QC。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第8頁磁共振質(zhì)量確保

《磁共振成像（MRI）質(zhì)量控制手冊(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)量控制和性能檢測專家講座第9頁磁共振質(zhì)量確保

《磁共振成像（MRI）質(zhì)量控制手冊(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。QA程序首要部門是質(zhì)量確保委員會（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颊咦o(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)量控制和性能檢測專家講座第10頁磁共振應(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：對新安裝或進(jìn)行大修設(shè)備性能檢測。2．設(shè)備性能基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建立3．發(fā)覺并排查設(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)量控制和性能檢測專家講座第11頁磁共振應(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。

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

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、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)量控制和性能檢測專家講座第12頁磁共振應(yīng)用質(zhì)量控制與質(zhì)量確保

驗(yàn)收檢測應(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)字板和信號處理電路板。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第13頁MRI性能檢測MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第14頁MRI性能檢測方法

（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、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,登記檢測日期、檢測人員、檢測類型等。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第15頁MRI性能檢測方法

（Magphan體模）SMR100SMR170

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

（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)過體模中心矢狀面掃描，由所得矢狀面圖像確定對體模各個(gè)層面掃描。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第18頁MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第19頁MRI性能檢測方法

（Magphan體模）三、掃描條件在無尤其要求時(shí)，在后面性能檢測中，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)量控制和性能檢測專家講座第20頁MRI性能檢測方法

（Magphan體模）四、掃描圖像及參數(shù)測量（一）信噪比對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)分別測量ROI（感興趣區(qū)）像素平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。信號強(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)量控制和性能檢測專家講座第21頁MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第22頁MRI性能檢測方法

（Magphan體模）（二）圖像均勻度

在上述均勻場圖像內(nèi)部取九個(gè)區(qū)域作為測試點(diǎn)(即中心區(qū)和距中心點(diǎn)3/4半徑周圍上,取0°，45°，90°，135°,180°，225°，270°,315°等八個(gè)區(qū))，用ROI測量各區(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)行測量。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第23頁MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第24頁MRI性能檢測方法

（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是被測斜邊體與成像平面夾角正切值。對不一樣層厚條件均勻模圖像進(jìn)行測量。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第25頁MRI性能檢測方法

（Magphan體模）（四）空間分辨力

對體模第三層面掃描。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，用視覺確定圖像中能分辨清楚最大線對數(shù)，即空間分辨力。對不一樣層厚條件均勻模圖像進(jìn)行測量

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

（Magphan體模）（五）圖像線性度（幾何失真）

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

（Magphan體模）（六）低對比度分辨力測量

對體模第四層面掃描。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，用視覺確定能分辨清楚深度最小和直徑最小圓孔像即低對比度分辨力。對體模第四層面重復(fù)掃描三次，求低對比度分辨力平均值。MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第30頁MRI質(zhì)量控制和性能檢測專家講座第31頁MRI性能檢測方法

（Magphan體模）MRI設(shè)備性能檢測序號檢測項(xiàng)目指標(biāo)要求檢測結(jié)果1,信噪比場強(qiáng)≥1.5T:≥900.5T≥T＜1.5T:≥700.2T≥T＜0.5T:≥60場強(qiáng)＜0.2T:≥552,