核医学设备性能检测项目及方法

一、基础性能检测

1.能量分辨率（Energy Resolution）

• 检测目的：验证设备区分不同能量γ光子的能力。
• 方法：使用放射性核素（如⁹⁹ᵐTc，140 keV）点源，分析能谱的半高宽（FWHM）。
• 标准：SPECT的FWHM应≤10%，PET的FWHM应≤12%。

2.固有均匀性（Intrinsic Uniformity）

• 检测对象：SPECT探测器。
• 方法：使用面源或均匀填充的放射性溶液（如⁹⁹ᵐTc），采集均匀性图像。
• 分析：积分均匀性（IU）≤5%，微分均匀性（DU）≤3%。

3.空间分辨率（Spatial Resolution）

• 检测内容：固有分辨率（无准直器）和系统分辨率（带准直器）。
• 方法：使用线源或点源，测量线扩展函数（LSF）的半高宽（FWHM）。
• 标准：SPECT的固有分辨率≤4 mm，PET的系统分辨率≤5 mm。

4.线性度（Linearity）

• 检测目的：验证设备在不同位置的空间畸变。
• 方法：使用带有规则孔洞的铅模体，观察图像是否变形。
• 结果：大偏移量应≤1 mm。

二、成像性能检测

1.旋转中心（Center of Rotation, COR）

• 适用设备：SPECT。
• 检测方法：使用点源或线源绕旋转轴运动，分析投影数据的对称性。
• 意义：COR偏移会导致图像伪影，需定期校准。

2.灵敏度（Sensitivity）

• 检测内容：单位活度下的计数率。
• 方法：使用已知活度的点源（如¹⁸F），测量探测器响应。
• 标准：PET灵敏度通常＞5 cps/kBq。

3.散射分数（Scatter Fraction）

• 适用设备：PET。
• 方法：使用圆柱形模体模拟人体散射，计算散射事件占比。
• 标准：散射分数越低，图像对比度越高。

4.计数率特性（Count Rate Performance）

• 检测目的：验证设备在高活度下的抗堆积能力。
• 方法：逐步增加放射源活度，观察计数率与死时间的关系。
• 关键参数：峰值计数率（≥100 kcps）和20%死时间对应的活度值。

三、系统级检测

1.图像融合精度（PET/CT）

• 检测内容：PET与CT图像的配准误差。
• 方法：使用含放射性标记的模体（如NEMA IQ模体），测量解剖标志的偏移。
• 标准：配准误差≤2 mm。

2.衰减校正准确性

• 检测方法：比较有无衰减校正的PET图像，评估校正后放射性分布的均匀性。
• 临床意义：错误校正会导致SUV值偏差。

3.空间一致性（SPECT/CT）

• 方法：使用三维栅格模体，验证断层图像与CT的匹配度。

四、安全性与质量控制

1.辐射泄漏检测

• 检测对象：设备屏蔽层及注射器等。
• 方法：使用便携式剂量仪测量周围环境辐射剂量。
• 标准：泄漏剂量率≤5 μSv/h（距表面5 cm）。

2.准直器完整性

• 检测内容：检查准直器是否有变形或破损。
• 方法：目视检查+均匀性测试。

3.软件功能验证

• 项目：图像重建算法、SUV计算、门控采集等。
• 方法：使用标准模体（如Jaszczak模体）验证图像分辨率及对比度。

五、检测频率与标准

1. 日常检测：均匀性、能峰校准、本底计数（每日或每周）。
2. 月度检测：空间分辨率、旋转中心、灵敏度。
3. 年度检测：全面性能评估（符合NEMA或IAEA标准）。

六、检测工具

• 模体：Jaszczak模体（SPECT）、NEMA IQ模体（PET）、CT性能模体。
• 放射源：⁹⁹ᵐTc、¹⁸F、⁶⁸Ge等。
• 分析软件：设备自带QA程序或第三方工具（如PMOD、ImageJ）。

七、总结

核医学设备的性能检测是确保影像质量、辐射安全及诊断可靠性的核心环节。通过规范化的检测项目和方法，可及时发现设备衰减、准直器故障、软件偏差等问题。建议遵循指南（如NEMA NU 2-2018、IAEA Human Health Series No. 1）建立本地化质控流程，并保留完整检测记录以应对监管审查。

以上内容覆盖了核医学设备性能检测的核心项目，适用于临床工程师、医学物理师及设备管理人员的参考与操作。