nuclear medicine QAP 2/3

1. Camus C.Y. Wu 吳志毅
NM&MI Dep. of C.G.M.H. Linkou 林口長庚核醫暨分子影像科
Medical radiation technologist 醫事放射師
醫 事 放 射 師 公 會 全 聯 會 繼 續 教 育 講 師
常見核醫檢查設備品質作業
一般核醫檢查設備
- 放 射 師 公 會 全 聯 會 線 上 課 程

2. 一般核醫檢查設備的品管工作
1.能量解析力與能峰校準Energy resolution & Peaking.
2.計數率限值與效能Counting rate limit & performance
3.照野均勻度Field uniformity
4.空間解析力與線性度Spatial resolution & Linearity
5.靈敏度 Sensitivity
6.多能窗吻合度Multiple E window spatial registration
*SPECT項目↓
7.均勻度校正Rotational uniformity correction flood
8.旋轉中心與吻合校正CORand detector registration
9.安全裝置效能

3. Scintillation camera的品管測試項目可
以依是否有搭載準直儀，而分為：
外在整體性能(extrinsic Performance)：
搭載準直儀時，含準直儀特性的整體
性能表現。
內在系統性能（intrinsic performance）：
移除準直儀時，以PMT和晶體特性為
主的性能表現。

4. 由於核醫設備的品管作業主要以
計數率的變化來評估性能與效率，
因此多半會要求移除待測設備周
遭射源後，將能窗（energy window）
全開，進行背景值的計測，以作
為後續測試的基準點以及避免其
他射源干擾後續測試的進行。

5. 能峰校準(peaking)可以說是所有品
管工作的基準點，亦是每日品管的
首要步驟。主要目的在確保設備在
正常情況下(工作電壓、計數靈敏度…)
能夠有正確的能量解析力。
‧ 能量解析力與能峰校準– 每日

6. 能峰設定方式有兩種：
「原廠既有設定」：這在新型的閃
爍掃瞄設備較為常見。
「以統計方式設置」：用全能窗收
集一段時間後，以計數最高處作為
主能峰。多用在舊型或發生在能峰
資料遺失時的方式。

7. 圖片來源：基礎核醫造影技術學,合記出版社
一般多採用自主能峰
±5~10%的設定。以
100KeV的主能峰而言，
20%的窗寬即PHA設定
在90~110KeV範圍.

8. PHA在進行能峰校準時，可由能
峰中心位置（最高處）之一半高度
的位置求得最低(LLD)與最高(ULD)
處能量差(△E)。將兩者於橫軸上
之keV值如左式相除後，即可求
得「能量解析力百分比」，良好
的PHA其「能量解析力百分比」
值應在8% ~ 12%之間。

9. 在坊間所使用的設備中，多半具有調整
（tuning）PHA的功能，可讓二階品管執
行者，藉由進行長時間計數的方式，修
正當下線性度(linearity)與PHA之設定.
當peaking結果發生異常時，可依以下
方式進行排除：
1.檢查品管射源品質（活性、體積）.
2.檢查該當能窗設定.
3.校正PHA與線性度.

10. peaking測試時，點設源
放置於RC(鋼筋混凝土)牆
面或金屬材質前，可明
顯觀察到由主能量光子
衰減並反射後造成之低
能量峰（箭頭所指處）。

11. 新式閃爍掃瞄設備相當成熟與穩定，
發現能峰（能量解析力）異常時，除考
慮與電壓有關之相關零件（如：PMT,
Pre-AMP, AMP）是否異常之外，若發
現類似的異常有「週期性」或隨「特
定事件頻率發生」的特性時，可考
慮進行系統供電端的電壓監測，以評
估問題來源。

12. 核醫訊號收集是統計工作，計
數率往往會影響品管和檢查結
果。因此在執行如「均勻度」
、「能峰校準」時，「計數率
的限值」相對變得重要，也都
會對品管射源的活性或實際收
到的計數率做出限制。
‧計數率的限值與效能

13. 活性過強的任意射源，可能因為
「無寂時間(dead time)」的影響，
造成「能量解析力」驟降。過強
的「點射源」則會導致訊號來源
分佈不均勻，影響測試結果。而
活性過低的射源，通常可以較長
的收集時間通過均勻度測試，但
是這樣的測試結果即使通過，並
不具任何意義。因此，操作手冊
中，多會特別說明品管射源活性
與計數率的限制範圍.

14. ‧各式品管射源在儀器手冊內均有建議值與設限.

15. 一台使用了十年的設備，通
過了各項品管測試，但是靈
敏度降低。為了達到原先的
檢查條件，你會選擇：

16. NEMA設計有不錯的方式足以評估內
在計數率損失(intrinsic count rate loss)，
但是相對較為複雜。以下兩種方式可
以做為觀察計數率效能變化工具：
1.逐次以自行製備的品管射源做為測
試工具，可以排除「射源衰變」造成
的影響。
2.將半衰期列入考慮，以”計數率-活
度”為單位，變可以將「密封射源」
用於評估計數率的變化。
NEMA Intrinsic Count Rate Performance test.

17. 照野均勻度是在照野內，回應一個均勻
的平面射源之一致性。當平面射源已知
為均勻分佈時，會影響最終訊號回應一
致性的問題來源只有以下可能：
1.準直儀的影響.
2.閃爍晶體的影響.
3.PMT 單獨或彼此協調的影響.
4.不正確的能峰設定.
‧照野均勻度– 每日

18. Integral uniformity for UFOV and CFOV
Differential uniformity for UFOV and CFOV
Max cts/pixel – Min cts/pixel
Max cts/pixel – Min cts/pixel
iU % = x 100
Hight cts – Low cts
Hight cts + Low cts
dU % = x 100
CFOV = 同中心點75%UFOV
NEMA iU允收值（5Mcts）：≦5%

19. 準直儀本身的鉛隔(septa)是
由鉛的合金所構成，高原子
序但質軟易受碰撞變形也是
其特性。因此進行「外在的
(extransic)」均勻度校正結
果會受到準直儀狀態的影響。

20. 閃爍晶體潮解或破損也是影響均勻度
的原因之一。除物理碰撞造成損害，
碘化鈉（鉈）晶體因空氣過濕潮解、
過於乾燥產生靜電、瞬時溫差造成龜
裂都是成因。
scintillation camera適合的環境溫度約
在17~24℃，且每小時溫度差異應小
於3℃，濕度應保持在45%~80%間。

21. 均勻度惡化的另一個原因在於因
為游離輻射或是可見光造成的晶
體老化，主要以「發光率降低」
或是「雜訊光源（瞬發螢光以外的
螢光與磷光）增加」來表現。

22. PMT本身的性能與穩定度，也會
影響均勻度，主要原因有：PMT
損毀、老化、「工作電壓」異常。
新裝機或是斷電達兩個小時以上，
多需等待至12小時，等「工作電
壓」穩定，才進行各式品管測試。

23. 日常品管工作中發現均勻度超
標，多是PMT高壓穩定度或前
置放大器(pre-AMP)異常或是準
直儀遭受碰撞。
＊Pre-AMP的異常可由peaking觀察得知。

24. 「探頭靈敏度(sensitivity of
detector)」的測試，主要在評估
探頭照野內回應一個已知活性點
射源的能力。
主要評估位置包含照野中心處與
四個象限或角落上：「淨計數率
（淨值÷收集時間）」與當日所用密
封射源「活性（μCi）」之商。
‧探頭靈敏度– 半年

25. 以「Co-57平面射源」活性衰減趨
勢以及「計數率」隨衰減變化趨
勢的「除值」（亦即「整體探頭靈敏度
(overall sensitivity of detector)」）
同樣可以用來監測探頭靈敏度的
變化。
此方式未考量到射源幾何效率等變化，並不
適用於「儀器效率」之計算方式。

26. 多頻分析儀(multiple channel analyzer；
MCA)能同時分析處理多個能量脈
衝（pulse），也因此，臨床上使
用多能峰核種（如：Ga-67）卻遇
到影像惡化，應格外留意在不同
能窗下，各X軸與Y軸上的影像
是否能吻合。
‧多能窗吻合度– 半年

27. 依據NEMA的建議，可使用Ga-
67的三個主要能峰（93,184,300
keV）進行測試，透過「四象限
假體」用以確認經「脈高分析
儀（pulse height analyzer；PHA）」
處理後不同能窗影像能相吻合。

28. 影像各自收集於獨立能窗中，以便
驗證來自相同「陰極射線管
（cathode ray tube）」上不同能量
的光子，在經過「脈高分析儀
（pulse height analyzer；PHA）」處
理後，在其X軸與Y軸上之最終影像
結果能有相吻合之位置。

29. 「閃爍掃瞄設備」多半能夠藉由
SPECT(single photon emission
computed tomography)技術得到更好
的「空間解析力(spatial resolution)」
與臨床資訊。相對於平面影像而
言，SPECT整合了各個角度上的
訊號，因此，評估在各個角度受
到的影響因素（如：重力）等，
導致性能（如：均勻度）的變化，
相對變得重要。
‧ SPECT均勻度校正 – 每週

30. 評估SPECT整體均勻度的變化，應逐
一測試用於SPECT的準直儀，以均勻
的平面射源（活性變異度<1%，固態優於
液態）依常規收集的模式進行收集。
一般而言此測試要求的最小計數量為
每pixel需達10kcts，亦即以64x64的
矩陣大小收集時，最小總計數量應達
30Mcts以上，NEMA允收標準為：
intrinsic:≦3% extrinsic: 4~6%。

31. SPECT整體均勻度的變化，可以
使用常規的假體（如：Jazza phantom）
測試。結果影像不可出現環狀假
影(ring artifact)，尚可藉由觀察其
中球型桿狀假體的可分辨率來
評估SPECT性能好壞，或用以設
定SPECT掃瞄條件。

32. SPECT整合了各個角度上的訊號，
然而以平均350～400kg重的探頭
而言，不論是單探頭或是多探頭
系統，在單獨對稱分開（夾180度
角）或合併（夾90度角）旋轉時，
旋轉中心都會因重力偏移，因此
需要評估各角度受到重力的影響。
‧ SPECT旋轉中心(COR)評估–每週

33. COR測試使用約1mCi左右之Tc-
99m或Co-57的點射源，以3~6度-
step且5~10 sec -step的方式，搭配
常用準直儀以環形軌道（circular
orbital）收集。
點射源應置於旋轉中心（或manual指示位置），
探頭固定在對稱半徑位置（或manual指示位置）

34. COR是一種觀測的QC工具，僅能
藉此觀察得知SPECT收集的旋轉
過程中有無偏差，並不能調整發
生偏差的結果。
由於COR的偏差明顯受重力影響，
除了常用準直儀之外，多探頭系
統尚評估不同夾角下變異情形。

35. COR的允許偏差值約在0.5~1
mm為可接受範圍。以64x64
matrix size為例，可估計在同軸
向上，軸心至實際位置約為
32.5 pixel 因此可知允許誤差值
為0.5 pixel。

36. 除了COR品管外，平時進行
ECT檢查時，亦可藉由觀察
SINO-GRAM的完整性（邊緣
平滑、無間斷或錯位）來檢視
ECT結果影像的正確性。

37. SPECT造影時常搭配非環形軌道
（Noncircular orbital；NCO），隨探頭
向中心接近與拉遠時，偶爾會有偏
離X-Y平面的情形，並可藉由觀察
SINOGRAM的完整性得知。
觀察到異常時，將探頭以90度夾角
的模式，以不同半徑或「非環形軌
道」的旋轉方式，對點射源或充填
射源假體進行SPECT收集，可於兩
探頭的第一與最後一張影像觀察到
異常的情形。
‧ 旋轉中心(COR)與吻合度校正

38. 單一探頭的重量約400公斤，其中泰
半是閃爍晶體的重量。晶體與PMT
陣列之間是以lucite接合，長年使用
下，lucite會乾裂，當SPECT轉至特
定角度後，晶體與PMT陣列的間隙
會擴大，導致影像惡化。
因此，在美國許多資深的物理師會
針對使用3年以上的設備進行不同角
度下的均勻度測試。

39. 使用SPECTCT設備時，還
應驗證CT設備的「影像品
質」以及「衰減係數讀值
的正確性和變異情形」，
一般多會依照manual進行
測試並參照允收標準。

40. SPECTCT設備的SPECT與CT影
像吻合度（registration）也必須
依照manual規定的週期（一般為
季）或於設備遭受劇烈碰撞後進
行測試並參照允收標準。

41. 一般核醫檢查設備的安全性裝置效
能確效機制有兩類：
1.操作人員安全資訊更新：多以公
告並簽名確認的方式進行。
2.安全裝置觸壓-釋放(touchforrelease)檢。
‧ 安全裝置效能
★一些死角並無觸壓偵測器（PSD）。
★圓形軌道(circular orbital)進行SPECT時PSD
多半必須關掉。

42. 課 堂 總 結

44. 感 謝 您 的 聆 聽
Thanks for your attention !
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