PET-CT扫描仪质量控制规程（精选2篇）

PET-CT扫描仪质量控制规程 第1篇

PET/CT扫描仪质量控制规程

为保证本中心PET-CT扫描仪正常运作，根据全军医学计量测试研究中心下发的《正电子发射与X射线计算机断层扫描装置（PET/CT）临床应用质量检测技术规范（试行）》制定本规程。

一、常规质控

常规质控指日常定期对设备进行的性能测试，以确保设备工作在最佳状态，并能及时发现设备性能降低程度。按照测试的频度分为：日质控、周质控、月质控、年质控等。

二、验收测试

验收测试指设备安装后对设备进行的全面性能测试，以确保设备达到厂家标定的技术及操作性能。在设备安装后立即进行，以便在保修期内通知厂家或供应商设备存在的缺陷及损伤。若验收测试结果表明设备没有达到厂家标定的性能，设备不可使用，应由厂家工程、维修人员对设备进行维修调试，达到最佳效果时，才能使用。

除上述指控外，在设备出现较大故障及大修或调试后，或当机器搬迁到新址时，必须进行参考测试。以保证设备在最佳状态。另外，定期对设备进行预防性维护也是必不可少的。系统性的检查设备，可在问题萌芽时被发现，避免造成较大的问题。

三、质量控制流程

（一）PET质量控制规程

1、总体性能测试

1.1方法：使用仪器所提供的各种校正技术，SPECT/PET模型及插件。模型内注入1～2mCi充分均匀的18F液体，放入插件。18F的强度应使其在采集开始时产生的死时间丢失率或随机符合率不超过总事件率的20%。

1.2步骤：

（1）模型置于探测器的有效视野FOV中心位置，模型长轴平行于FOV轴向。

（2）128×128采集矩阵,Zoom=1。

（3）采集时间要保证模型均匀部分重建横断面的平均计数≥20M。

（4）使用仪器提供的所有校正方法，如衰减、死时间、随机、散射校正等，用RAMP滤波器重建整个模型的横断切面，重建厚度为1个像素。

1.3计算与分析

横断面包括4个测试部分：冷区分辨率、热区分辨率、均匀性，以及线性。在分辨率部分仔细观察能够较为清晰分辨的最小冷热区，在均匀性部分观察是否存在不均匀部分，线性部分观察是否存在非线性失真。

1.4 结果报告

描述横断面的分辨率、均匀性和线性，记录所有采集和重建条件。

2、其它PET特有指标

2.1、散射分数(scatter fraction，SF)

散射分数是散射符合计数在总符合计数中所占的百分比。描述PET系统对散射计数的敏感程度，散射分数越小，系统剔出散射符合的能力越强。

散射分数有断层散射分数和系统散射分数。某一断层面i的散射分数SFi等于该断层中散射计数与总计数之比。其中，总计数为真符合与散射符合计数之和，不含随机符合计数。系统的散射分数SF等于所有断层面的散射分数SFi的平均。2.2、计数率特征

在符合探测中，总计数中除真符合外，不可避免地包含着散射符合和随机符合的计数。后两种效应不仅增加噪声，降低信噪比，也降低了图像的对比度，使图像质量变差。因此，在PET图像中，除了与真符合计数相关的统计涨落噪声外，还必须考虑散射和随机符合噪声。为评估PET图像质量，引入了噪声等效计数(noise equivalent counts，NEC)，以衡量噪声。噪声等效计数率RNEC等于真符合计数率与总计数(Rtotal=Rtrues+Rrandoms+Rscatte)的比值再与真符合计数率之积。

计数率特征反映总符合计数率、真实符合计数率Rtrues、随机符合计数率Rrandoms、散射符合计数率Rscatter和噪声等效计数率RNEC随活度的变化。

2.3、计数丢失及随机符合校正精度

描述PET系统对随机符合及由死时间引起的计数丢失的校正精度。2.4、散射校正精度

散射校正精度描述PET系统对散射符合事件的剔除能力。2.5、衰减校正精度

描述PET系统对射线在介质中衰减的校正能力。

（二）、CT质量控制规程

1、每日进行CT球管预热及空气校正，并记录。

1.1、步骤：

（1）扫描床退出机架，检查扫描区域内无任何物体；

（2）进入设备校准界面，选择空气校准，进行校准；选择球管预热进行预热球管；

（3）如设备停止工作超过2小时及以上，操作设备前需进行球管预热。

2、每周进行一次CT值的检测与校正，并记录。

2.1步骤：

（1）空气CT值的检测：使用标准头部条件扫描空气，测量扫描图像中心区域的CT值。

（2）水的CT值校准：

①检查水模内液体，如出现液体变色或浑浊，需清洗后重新灌入纯净水；如发现水模内有气泡或泄露，应加入纯净水排除气体；

②使用随机配送的水模，进入设备校准界面，按照提示放置水模，进行水的CT值校准；

③校准完成后，退出校准程序；若未能完成，记录设备提示信息，并处理问题。

3、每月进行一次CT的噪声及均匀性、CT值线性的检测，并记录。

3.1、步骤：

（1）将水模放置在扫描床头架上；

（2）调节扫描床高度，使水模处于机架中心；进床使内定位光定位在水模中部；

（3)使用头部标准条件，扫描；

（4）在水模图像中心点和3、6、9、12点分别取ROI=100区域测量CT值，并记录CT值平均值和标准偏差（SD）值；

（5）中心区域标准偏差SD带入下式中就为该CT的噪声（N）。

N=SD×0.1

（6）图像中心测量到的CT值作为水的CT值，其绝对值应不超过基线值±5HU；噪声水平低于0.35%；

（7）四周各区域与中心区域CT值的最大差值作为图像均匀性指标，其差值应小于20HU。

4、每季度进行一次CT扫描剂量的检测，并记录。

4.1、步骤：

（1）使用剂量头部模体，调节模体水平，连接电离室和X射线测试仪；

（2）使用CT头部扫描标准条件，设置单层轴位扫描，层厚10mm；

（3）分别测量头模上中心点和3、6、9、12点五个孔洞的CTDI值，并记录；

（4）使用公式计算CTDIw，该数值偏差不应超过基线值的±5%。

5、设备大修后，需进行CT密度分辨率、空间分辨率的检测及校正，并记录。

（三）整机质量控制规程

1、每日监控机房温度、湿度，温度应稳定在21℃±2℃，湿度应控制在30%±5%，并记录。

2、每日填写设备操作记录。

3、设备故障、维护应记录故障现象，填写维修记录。

4、每月进行一次PET与CT图像配准精度检测并记录。

PET-CT扫描仪质量控制规程 第2篇

1 Fluo View TM FV500激光扫描共聚焦显微镜的原理

激光扫描共聚焦显微镜利用激光扫描束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面上的每一点扫描,组织样品中如果有可被激发的荧光物质,受到激发后则发出荧光。激发出的荧光经原来入射光路反向回到分光镜,通过探测孔时先进行聚焦。聚焦后的光被光电倍增管探测收集放大,并将信号输送到计算机,处理后在计算机屏上显示图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的,焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和探测针孔,焦平面以外的点不会在探测针孔成像,这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面,克服了普通显微镜图像模糊的缺点。

2 Fluo View TM FV500激光扫描共聚焦显微镜的主要功能

2.1 细胞定量荧光测定

激光扫描共聚焦显微镜可对单、双或三标的细胞及组织标本的荧光进行定量定位分析,它适于活细胞的定量分析,可测定细胞内溶酶体、线粒体、DNA含量、RNA含量、酶和结构性蛋白质等物质含量和分布,常用于原位分子杂交、肿瘤细胞识别、单个活细胞水平的DNA损伤及修复的定量分析。它适于快速高灵敏度测量,减少光猝灭的影响,在定量免疫荧光测定方面应用广泛。

2.2 细胞间通讯的研究

动物和植物细胞中缝隙连接介导的胞间通信在细胞增殖和分化中起着重要作用。激光扫描共聚焦显微镜可测量传递细胞调控信息的一些离子、小分子物质。通过测量细胞缝隙连接分子的转移,可以研究肿瘤启动因子和生长因子对缝隙连接介导的胞间通信的抑制作用及细胞内钙离子、p H值等对缝隙连接作用的影响,并监测环境毒素和药物在细胞增殖和分化中所起到的作用。

2.3 细胞物理化学测定

Fluo View TM FV500激光扫描共聚焦显微镜可对细胞形状、周长、面积、平均荧光强度及细胞内颗粒数等参数进行自动测定。能对细胞的溶酶体、线粒体、内质网、细胞骨架、结构性蛋白质、DNA、RNA、酶和受体分子等细胞内特异结构的含量、组分及分布进行定量、定性、定时及定位测定。

2.4 细胞内钙离子和p H值动态分析

利用荧光探针,Fluo ViewTMFV500激光扫描共聚焦显微镜可对细胞内钙离子、钠离子及p H值等作荧光标记,并对它们进行比率值和浓度梯度变化测定。较多的是对细胞内钙离子浓度及浓度变化的测量。细胞内钙离子为传递信息的第二信使,对细胞生长分化起着重要作用,通过单标记或双标记可对细胞内钙离子和其他离子的荧光强度和分布进行精确测定。胞内钙释放研究中的一个划时代进展是钙火花(Ca2+sparks)的发现。钙火花是在激光扫描共聚焦显微镜下观察到的孤立的、持续时间很短的细胞内基本的钙释放事件。利用激光扫描共聚焦显微镜对经Flou-3AM染色的、人工剥离的蟾蜍骨骼肌肌纤维进行连续扫描分析,捕获电刺激后骨骼肌肌纤维中发生的钙火花现象,并通过对检测结果进行伪彩色处理,将灰度图像转换为彩色图像,从而提高了检测结果的直观性,增强了对钙火花的表达能力[1]。

2.5 细胞的三维重建[2]

普通荧光显微镜分辨率低,显示的图像结构为多层面的图像叠加,结构不够清晰。Fluo ViewTMFV500激光扫描共聚焦显微镜被形象地称为“细胞显微CT”。标本的各层光学切片经计算机图像处理及三维重建软件,可以得到其三维立体结构,从而进行各侧面直观的形态学观察。细胞的三维重建已广泛用于各类细胞骨架和形态学分析、染色体分析、细胞凋亡的观察、细胞内细胞质和细胞器的结构变化的分析和探测等。

2.6 荧光漂白恢复技术

此技术借助于高强度脉冲式激光照射细胞的某一区域,从而造成该区域荧光分子的光淬灭,该区域周围的非淬灭荧光分子将以一定速率向受照区域扩散,用Fluo ViewTMFV500激光扫描共聚焦显微镜可直接对此扩散速率进行检测,由此揭示细胞和各种变化的机制,因而可以研究细胞骨架构成、核模结构和大分子组装等。

3 Fluo View TM FV500激光扫描共聚焦显微镜的质量控制

3.1 荧光探针的选择与质控

(1)荧光探针的光稳定性和光漂白性。在进行荧光定量和动态荧光监测时,要求荧光探针有较好的光稳定性,通过减少激光扫描次数或降低激光强度的方法,减轻光漂白的程度。但在进行膜流动性或细胞间通讯检测时,则要求荧光探针既要有一定的光稳定性,又要有一定的光漂白性。

(2)荧光的定性或定量。做荧光定性观察时,选择单波长激发探针。做荧光定量测量时选用双波长激发比率探针,以便制定工作曲线。

(3)p H值应用适和细胞p H的荧光探针。染液自身的p H值会影响带电荷的荧光探针与胞内组分之间的结合,在配制染液时应予以注意。

3.2 样品制备的要求与质控[3]

(1)进行荧光强度定量的样品。样品来源为组织,应采用冰冻切片,可以减少非特异性的荧光信号;来源为培养的细胞,盖玻片与载片之间用甘油与PBS混合液封片。甘油具有抗荧光淬灭的作用。

(2)样品的厚度。样品厚度要适中,二维成像时,50~100μm;三维成像30~50μm;双光子成像用于更厚的样品。盖玻片一般170μm左右。

(3)抗光漂白剂的使用样品制备时,采用N-propyl gallate(N-丙基焦性没食子酸)、DABCO(1,4-重氮双环辛烷)等抗光漂白剂,效果较好。

3.3 参数的选择与质控[4]

进行荧光强度定量的样品,在图像获取时,要求各样品的取图参数值保持一致。Fluo ViewTMFV500激光扫描共聚焦显微镜参数的选择或设置,彼此之间有着非常密切的关系,因而,对各个参数的选择应当综合考虑。而且除了要考虑各个参数之间的关系外,还要考虑所要观察的细胞类型及大小、荧光染料种类及浓度、是做形态学观察还是做细胞的生理、生化指标的动态变化观测等诸多因素。

3.3.1 激光功率

激光功率越大,图像的信噪比越好,但样品荧光越容易被淬灭,所以激光功率通常要尽可能小。

3.3.2 激光扫描强度

选择大小时应综合考虑激光输出功率、荧光染料的发光效率、样品中荧光染料的浓度、荧光染料的光漂白率等因素。对于发光效率高、样品荧光染料浓度高、荧光漂白率低的样品,可选择较高的激光扫描强度。

3.3.3 探测针孔

探测针孔越大,进入光检测器的信号越多,信噪比越好。进行被标记物的精细定位,探测针孔应尽可能的小。当荧光信号非常弱时,可适当增大探测针孔。

3.3.4 光电倍增管的增益

光电倍增管上加不同的电压将使检测器的灵敏度不同。如荧光强度较低,则选择较大的电压。反之,选择较小的电压。

3.3.5 扫描速度

扫描速度越慢,图像信噪比越好,但也越容易发生光漂白,通常选择标准扫描速度。

3.3.6 重复扫描次数

多次照射同一扫描点可极大地减少噪声,提高信噪比。因而可以测量荧光暗淡模糊的样品,有效地提高荧光图像的质量。但多次扫描同一点,可能会对该扫描点带来一定的荧光漂白效应和光损伤。要根据不同的荧光染料及检测量变化的快慢选择重复扫描次数。

3.3.7 物镜

尽量选择高放大倍数物镜,以使成像更清晰。

3.4 对环境的质量要求和控制

实验室要洁净,光线暗淡,电源电压稳定,温度适中,保持干燥、隔声、防震等。

4 结语

与传统的光学显微镜相比,Fluo ViewTMFV500激光扫描共聚焦显微镜具有高分辨率、高灵敏度、高放大率等特点,在细胞水平上可作多种功能测量和分析,能得到真正具有三维清晰度的原色图像,成为研究细胞学的一项重要手段。同时激光扫描共聚焦显微镜可以处理活的标本,而不会对标本造成物理化学特性的破坏,更接近细胞生活状态参数测定。随着软件开发和应用技术的不断完善,激光共聚焦显微镜已成为形态学、分子细胞生物学、神经科学、药理学、遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。

参考文献

[1]雷长海,杨勇骥,李东方,等.骨骼肌肌纤维钙火花检测中的伪彩色增强[J].医疗卫生装备,2007,28(7):20-21.

[2]周继凯,李焕德.激光扫描共聚焦显微技术在医药研究中的应用[J].中南药学,2007,5(1):66-68.

[3]陈跃,杨建茹,赵宝红,等.激光扫描共聚焦显微镜中荧光强度的测定条件研究[J].中国医学装备,2005,2(3):10-12.