YY 0046-1991 医用伽玛照相机技术参数及测量方法.pdf

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1、中华人民共和国医药行业标准YY 0046一91医用伽玛照相机技术参数及测量方法1主肠内容与适用范围本标准规定了医用伽玛照相机的术语、主要技术参数及测量方法。本标准适用于医用伽玛照相机(以下简称照相机)。凡本标准未规定的技术参数应在具体产品标准或专用技术条件中作出规定。2术语2.1固有空间分辨率intrinsic spatial resolution“固有”是指在不带准直器的情况下，照相机所具有的性能。分辨率是表征照相机分辨两个分离的点源或线源能力的参数。2.2固有能量分辨率intrinsic energy resolution是表征照相机准确地辨别事件能峰能力的参数。2.3固有泛源均匀性int

2、rinsic flood field uniformity该参数用来表示照相机对于辐射流量均匀分布的面源，在探头有效视野中的不同位置上所观测到的计数密度的差异。2. 4 IM有空间线性度intrinsic spatial linearity是表征照相机对进入探头的7事件所产生的位置失真的参数。2.5固有计数率特性intrinsic count rate characteristic是表征服相机在接近最大计数率的情况下，仍能准确地工作的能力。2.6多窗空间重合性multiple window spatial registration该参数是表征照相机用不同能量的核素形成图象时所产生的位置偏移。2

3、.7系统空间分辨率system spatial resolution该参数表征照相机在带有准直器的条件下，准确决定Y射线在X,Y平面中的原始位置的能力。2.8系统灵敏度system sensitivity该参数表征厥相机在带有准直器的条件下，有效的探测入射的Y射线的能力。3技术要求3.1固有空间分辨率固有空间分辨率必须在X和Y两个方向进行测量，并以线扩展函数半高度处的全宽度(FWHM简称“半高宽”)和十分之一高度处的全宽度(FWTM简称“分高宽”)表示，测量单位为毫米(见图1)0居国家医药管理局1991一08一28批准1992一04一01实施YY 0046一91日日卜创翻七图1固有分辨率也可以

4、用服相机所能辨别的铅栅模型中的最小铅条宽度来表示。同样必须分别在X,Y两个方向进行测量。用放射性核素99 mTc或57C。点源进行检查，其要求应符合专用技术条件的规定。3.2固有能量分辨率固有能量分辨率决定照相机区别原始了事件和散射r事件的能力，用半峰值高度处的宽度和峰值能量的百分比来表示。在没有准直器的情况下进行测试，用，mTc或57Co进行检查，其要求应符合专用技术条件规定。3.3固有泛源均匀性固有泛源均匀性可分别用积分均匀性及微分均匀性表示。在整个有效视野(UFOV)及中心视野(CFOV)内，计数密度的最大偏差定义为积分均匀性。在有效视野及中心视野内的所有行及所有列中，在依次截取的五个相

5、邻象素内的计数密度的最大值的变化定义为微分均匀性。固有泛源均匀性可分别用放射性核素99 mTc或57Co),?勺进行检查，当照相机配有均匀性校准线路时，必须分别在校准前或校准后进行测量，其要求应符合专用技水条件的规定。3.4固有空间线性度固有空间线性度可表示为徽分线性度和绝对线性度，应该使用专用的线性铅模在X及Y两个方向进行测量。微分线性度为在有效视野及中心视野内，线扩展函数峰值间隔的标准偏差;绝对线性度为在有效视野及中心视野内，线扩展函数峰值间隔的最大偏差，均用毫米表示，其要求应符合专用技术条件的规定。3.5固有计数率特性用最大计数率表示照相机的计数率特性，同时应在接近最大计数率的情况下检验

6、机器的固有空间分辨率及泛源均匀性。用放射性核素99 mTc或57C。在窗宽为ZO%的条件下，检验机器的最大计数率，最大计数率表示为:千事件/秒(kcps)，其要求应符合专用技术条件的规定。3.6多窗空间重合性多窗空间重合性可用一个准直的多峰放射性核素点源，例如:57Ga检查。利用照相机的不同能窗形成图象时所产生的最大偏移量，用毫米表示。要求应符合专用技术条件的规定37系统空间分辨率YY 0046一91应在X,Y两个方向，分别在有散射及无散射的条件下，测量照相机的系统空间分辨率，用线性扩展函数(LSF)的半高宽(FWHM)和分高宽(FWTM)来表示系统空间分辨率，并同时标明所采用的准直器类型，是

7、低能高分辨型、低能通用型，还是中能通用型，并测距准直器0 mm和100 mm处的空间分辨率，要求应符合专用技术条件的规定。3.8系统灵敏度必须在带有不同类型准直器的条件下，进行系统灵敏度的恻量，并用计数值/(秒贝可)Ccounts/(s “ Bq)来表示，其中计数值为进入分析窗内的和晶体作用的闪烁信息，因此在进行该性能指标测量时，均匀性校准器必须断开。该指标用放射性核素”Co或99 T。进行检验，并以计数值/(秒贝可)Ccounts/(s鞠)表示，其要求应符合专用技术条件的规定。4测f方法4.，固有空间分辨率测量礴1.，不带图象处理计算机的照相机4.1-1.1测量设备a点源:即将放射性核素放入

8、带准直孔的铅雄中，成为点状放射性源，铅屏蔽雄的准直孔，直径为3 mm，准直孔长度为6 mm(见图2),采用，s 0Tc或57C。点源，其强度在窗宽为20%时，每秒应能产生10 000事件以上。图2b.空间分辨率测量用铅栅模型:由四组宽度不同的铅条构成的铅栅组成(见图3),铅条的厚度应大于3 mm,铅条的宽度和铅条间距相等，其中至少有一组铅条宽度和间距应小于照相机的固有空间分辨率，图3YY 0046一91c.一次成象(polaroid )或其他类型光学照相机。4.1.，.2测量步骤a.将点源对准带铅模的探头，其间距应大于探头有效视野直径的5倍;b.将分析器窗口预置在140 keV(使用s -Tc

9、时)，或122 kW(使用5Co时)，窗宽为20%,预置计数2X10;c.拍取铅栅的照片。4.1.1.3结果处理用拍摄照片判断，照相机在X,Y方向所能辨别的最小铅栅宽度.4.，.2带有图象处理计算机的照相机4.1.2.1测量设备a.点源(同4.1.1.1。条)，b.狭缝铅模:3 mm厚铅板，铅板上开有宽度为1 mm的平行窄缝，缝隙间距为30 mm;c.打印机，d.方格纸。4.1.2.2测量步骤a.将铅模放在探头晶体表面上，其狭缝方向与探头表面Y(或X)方向一致;b.将点源对准探头，其间距应大于探头有效视野直径的5倍，预置计数为1X10;c.用计算机采集一幅图象，要求在X方向上，数字化到。.1F

10、WHM;d.用打印机把图象矩阵的计数值打印出来。4.1.2.3结果处理e.对应于X轴每个象索的相应位置，求出Y方向30 mm宽度内的计数和，并以此为纵坐标，用线性擂值法求出每个峰值，对应于X轴象素间隔画出计数值分布曲线，即线扩展函数曲线(LSF)见图4,b.由公式(1)求出线扩展函数每峰的半高宽。FWHM=W.D(1)式中:FWHM半高宽，mmW半峰值处的象素数目;YY 0046一91D两峰间的几何距离，mmS两峰间的象素数目。c.由公式(2)求出分高宽:FWTM=V。刀(2)式中:FWTM分高宽，MM;V每个峰十分之一峰值处的象素数目;D两峰间的几何距离，mm;S两峰间的象素数目。d.同理求

11、出另一方向(Y)的每个FWHM及每个FWTM;e.取X和Y两个方向的FWHM及FWTM的平均值，即有效视野及中心视野内的最终FWHM及FWTM,4.2固有能量分辨率的测量4.2.1测量设备a.点源(同4. 1. 1. la条);b.多道分析器(若照相机具有多道分析器功能，则不需要该设备);c.厚度为3 mm其内径等于探头有效视野直径的铅屏蔽环。4.2.2测量步骤;a.将点源对准带铅环的探头，其间距应大于探头有效视野直径的5倍;b.用多道分析器测出C.或”“Tc的能谱曲线，累计峰值计数应大于10 000事件，FWHM的道数应不小于50道。4.2.3结果处理按公式(3)进行计算:能量分辨率FWHM

12、导峰值能量值X 100%”“”“一(3)4.3固有泛源均匀性的测量4.3.1不带图象处理计算机的照相机4.3.1.1测量设备a.点源(同4. 1. 1. la条)，b.有机玻璃格板，每个方格大小为3cmX3cm(见图5)tc铅屏蔽环，同4. 2. lc条;图5YY 0046一91d.一次成象照相机。4.3.，2测量步骤e.将点源对准带铅屏蔽环的探头，其间距应大于探头有效视野直径的5倍，b.预置计数1X10.拍摄一帧均匀性照片，仔细检查照片上亮度或密度的变化，应观察不到明显的差异，c.将铅环拿掉，把有机玻璃格板放在探头表面上，使照相机工作在预置状态，将点源依次放在栅格上的若干个任意交叉点上，纪录

13、这些点的计时值。对视野直径在270 mm以下的照相机，取50个点，视野在270 mm以上的至少取125个点。4.3.1.3数据分析找出最大计数值及最小计数值，用公式(4)计算积分均匀性。积分均匀性=士100乡月ax刀忿它摊max+min(4)式中:mar最大计数值;min最小计数值。4.3.2带有图象处理计算机的照相机4.3.2.1测童设备b。4.3-2.2c.4.3.2.3点源(同4. 1. 1. la条)，光学服相机。测量步骤同4. 3. 1. 2a条，用不小于64X 64的图象矩阵进行图象采集，直到中心象素计数值为4k时，停止采集用计算机对存储的图象进行九点平滑，获得一帧平滑后的图象。结

14、果处理找出计算值为中心象素计数值一半处所在象素的位置，求出可用视野直径D(见图6)图6b.求出有效视野直径D等于0. 95 D，求出中心视野直径D。等于。.75 Dic.在有效视野内，找出最大计数值及最小计数值，按公式(4)算出积分均匀性;d.在有效视野以及中心视野范围内，在X方向和Y方向的每排象素内，依次计算五个相邻象素YY 0046一91的最大计数值和最小计数值之差，然后，找出其中的最大计数差的五个象素，按公式(5)算出微分均匀性:微分均匀性一士00务母会二(5)式中:H;最大计数值;I o.最小计数值。上述定量分析计算方法可以用适当的软件自动进行，或者打印出64 X 64矩阵象素中的计数

15、值。如果照相机带有均匀性校准线路，应在此线路工作或不工作的两种情况下，分别进行测试。4.4固有空间线性度的测量4.4.1不带图象处理计算机的照相机4.4.1.1测量设备a.点源(同4. 1. 1. la条);b狭缝铅模(同4. 1. 2. 16条);光学照相机。4.4.1.2测量步骤a.将铅模放在探头晶体表面上，其狭缝方向与探头表面Y(或x)方向一致，将点源对准探头，其间距应大于探头有效视野直径的5倍，b.预置计数1x106，用光学照相机照象，根据铅栅图象的失真程度，估计线性度。4.4.2带有图象处理计算机的照相机4.4.2.1测量设备a.点源(同4. 1. 1. la条)，b，狭缝铅模(同4

16、. 1. 2. 1b条);c打印机;d.方格纸。4.4.2.2测量步骤按4.1.1.2条的要求。4.4.2.3结果处理对应于x轴(或Y轴)各象素的相应位置上，求出Y轴方向(或x轴方向)30 mm宽距离内的计数和，并用线性插值法求出峰值位置，作出计数值分布图，求出其峰峰值间的水平间距，此间距的标准偏差即微分线性度，用峰值问距相对于实际几何间距的最大偏差来表示在Y(或x)方向的绝对线性度。4.5固有计数率性能的测量4.5.1测量设备5 mCi se 0Tc点源。4.5.2测量步骤将点源对准装有有效视野屏蔽环的探头，分析器窗对准能峰，置窗宽为20%，在探头中心轴线上，将点源由远到近朝探头移动，可观察

17、到计数率由小到大变化，当到达某一个最大值后，再逐渐减小，由此可测得最大计数率，在失去总计数的20%的情况下，应测量固有空间分辨率及固有泛源均匀性，测试方法按4.1条及4.3条的规定。4.6多窗空间重合性的测量4.6，一般方法4.6.1.1测量设备e.点源sGa 或sCo及，111);b，一次成象照相机。YY 0046一914.6.1.2测量步骤a拿掉准直器，将探头朝上，b.如果照相机有两个分析器通道，则将两个窗分别对准同位素的不同峰值。例如用67Ga时，对准93 keV和296 keV;若有三个窗，则分别对准93 keV,184 keV和296 keV,窗宽均为20%;c.调正源强度，使源靠近

18、晶体时，计数率小于10 000事件/秒;d.轻轻把源放在X+轴上，使其离中心位置距离为有效视野半径的75%;e.预置计数20 000;分别利用不同的分析器能窗拍摄图象，或用一个分析器，每次置于不同能峰.拍摄不同能峰的图象，测量由不同能窗产生的图象之间的偏移值;f.同理，将点源放在X-,Y+,Y一轴上，使其离中心位置为有效视野半径的75%,重复e.的步骤，测量出图象位置间的偏移值。4.6.1.3结果处理用图象位置间的最大偏移来表示多窗空间重合性。4.6.2用多道分析器4.6.2.，测量设备a点源(同4. 1. 1. la条)，b多道分析器.4.6-2.2测量步骤a.重复4.6.1.2条的。,b,

19、c,d规定的步骤;b.用多道分析器分别利用不同的分析器能窗，测量点源的X+坐标位置，采集计数蜂值应大于10 000事件。4.6-2.3结果处理由经不同能窗产生的峰值位置间的最大偏移来表示多窗空间重合性。4.了系统空间分辨率的侧量系统空间分辨率必须在带有准直器的条件下进行，必须在测试结果上标明选用准直器的类型。4.7.1在没有散射(放射源与准直器之间或放射源后面无散射介质)情况下的系统空间分辨率的测量。4.7.，.1测量设备a.线源模型:由内径为1 mm的两根玻璃管组成，玻瑰管长度约等于探头表面有效视野直径，玻璃管间距为50 mm，管内充以”Tc;b.打印机及方格纸。4.7.1.2测量步获 a.

20、将探头表面朝上，将线源模型轻轻放在探头准直器表面的Y(或X)轴上，离准直器表面高度依次为。mm及loo mm; b将分析器窗对准峰值能量，置窗宽为20% ,调整源强度，使每秒计数小于10 000事件;c.用计算机采集一幅图象，要求在垂直于线源的方向上，其象素间隔至少小于或等于预期的0.1FWHM，在平行于线源的方向上，截面宽度应等于30 mm，且对应于线扩展函数峰值，其采集计数值应大于10 000事件，用打印机把图象矩阵的计数值打印出来。d.在X(或Y)轴上对应于每个象素的相应位置上，求出Y(或X)方向30 mm宽距离内每个象素的计数和e。e.4.7.1.3，以此为高度，并用线性擂值法求出峰值

21、，对应于x(或Y)轴象素间隔画出计数值分布图;求出峰值的FWHM及FWTM;将测试模型转动900，放在探头准直器表面结果处理X轴上，重复4.7. 1. 2d-4.7.1.2e条。a取上述多个x方向窄条内的系统分辨率的平均值，求出x方向的分辨率，同理，求出y方向的系统分辨率;YY 0046一91b.取X y两个方向的平均值，求出在中心视野内的系统分辨率。4.7.2在有散射情况下的系统空间分辨率的测量4.7.2.1测最设备二线源模型:模型由两个有机玻璃画盘组成，圆盘直径等于(或略大于)探头的有效视野直径，其中一个厚度为100 mm，另一个为50 mm，在两个圆盘之间的Y轴方向上，平行放置两个充以”

22、Tc线源，线源直径为1 mm，两线源间间距为50 mm;b.打印机及方格纸。4.7.2.2测量步骤按4.7.1的规定。4.7-2.3结果处理按4. 7.1.3的规定。4.8系统灵敏度测量必须在带有准直器的条件下，进行系统灵敏度测量，当照相机带有会改变计数的均匀性校准器时，必须使它停止工作。4.8.，测量设备a.放射源:该放射源是一个直径为100 mm,高度3 mm的有机玻璃容器，中间充以，s mTc,zozHH.,ail溶液(根据采用的准直器类型选择核素);b放射剂量测试器。4.8.2测量步骤二将探头面转向上方，将源放在探头面中心处。b.将分析器能窗对准能峰，置窗宽为200o，调整放射源剂量，使之每秒计数不超过10 000事件，预置时间5 min,累积计数，记下计数值。4.8.3结果处理按公式(6)计算系统灵敏度:灵敏度二计数“，:.“.”。“.(6)附加说明:本标准由国家医药管理局提出。本标准由国家医药管理局医疗器械标准化技术归口单位归口。本标准由航空航夭工业部第二总体设计部负责起草。本标准主要起草人戴文林、杨家梅。