基于NEMA NU 2-2007标准测试国产uEXPLORER PET系统性能
2021-11-24黄衍超李洪生韩彦江王巧愚王静怡王全师
蒋 梨,黄衍超,李洪生,韩彦江,王巧愚,王静怡,王全师*
(1.南方医科大学南方医院PET中心,广东 广州 510515;2.上海联影智能医疗科技有限公司,上海 201807)
自20世纪70年代以来,PET技术得到显著发展,多环探测器、模块化晶体、3D采集及飞行时间(time of flight, TOF)等技术相继出现[1-3],显著提高了PET探测器的探测能力和空间分辨率。目前临床所用PET探测器轴向视野(field of view, FOV)多较短(15~25 cm),无法探测超出其范围的光子,使得探测器的光子计数效率低下[4],通常需要增加扫描时间以提高图像信噪比,单次成人全身PET/CT检查约需6~8个床位,耗时15~20 min。长时间扫描难以保证受检者位置始终保持不变,且限制了PET/CT应用效率的最大化。本研究根据美国国家电器制造协会(National Electrical Manufacturers Association, NEMA)发布的 NEMA NU 2-2007标准对uEXPLORER系统的探测器物理性能进行了测试与评估,并对4名志愿者行全身PET/CT扫描,初步观察该系统的临床应用性能。
1 材料与方法
1.1 uEXPLORER系统 为上海联影医疗科技有限公司研制的全身PET/CT探测系统,其探测器晶体由硅酸钇镥(LYSO)晶体阵列耦合硅光电倍增器件(silicon photomultiplier, SiPM)组成,每一晶体尺寸为2.76 mm×2.76 mm×18.00 mm,共564 480块晶体、672个晶体环,具有700 mm孔径与1 940 mm的轴向FOV。
1.2 性能指标 包括空间分辨率、系统灵敏度、散射分数与噪声等效计数率(noise equivalent count rate, NECR)[5]等。
1.2.1 空间分辨率 测定空气中点源重建图像的半高宽(full width at half maximum, FWHM)和十分之一高宽(full width at tenth maximum, FWTM),观察系统在最佳状况下所能达到的最高分辨性能[6]。利用3根内径1 mm的毛细玻璃管吸取长度约1 mm(目视)的18F水溶液[比活度为25 mCi/ml(925 MBq/ml)],制成实验测量点源。将测量工装安装在扫描床上,并将3根毛细玻璃管分别插在工装的3个位置上,其坐标(X,Y)位置分别是(0,10)、(100,0)及(0,100),分别放置于PET探测器的轴向FOV中心(1/2 AFOV)与偏离中心1/4轴向FOV(1/4 AFOV)处进行扫描。……
