ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Устройства визуализации радионуклидные

ХАРАКТЕРИСТИКИ И УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ

Часть 1

Позитронные эмиссионные томографы

IEC 61675-1:1998 Radionuclide imaging devices — Characteristics and test conditions — Part 1: Positron emission tomographs (IDT)

Издание официальное

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники» (АНО «ВНИИИМТ»)на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 411 «Аппараты и оборудование для лучевой терапии, диагностики и дозиметрии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 августа 2006 г. № 165-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61675-1:1998 «Радионуклидные приборы визуализации. Характеристики и условия испытаний. Часть 1: Позитронные эмиссионные томографы (IEC 61675-1:1998 «Radionudide imaging devices — Characteristics and test conditions — Part 1: Positron emission tomographs»).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении В

5    ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 61675-1-2002

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст этих изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2006

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р МЭК 61675-1-2006

Содержание

1    Общая часть........................................................1

1.1    Область применения и цель...........................................1

1.2    Нормативные ссылки................................................1

2    Термины и определения................................................1

3    Методы испытаний....................................................5

3.1    ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ....................................5

3.2    КОЭФФИЦИЕНТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ.....................................7

3.3    ТОМОГРАФИЧЕСКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ................................8

3.4    Однородность...................................................10

3.5    ХАРАКТЕРИСТИКА СКОРОСТИ СЧЕТА...................................10

3.6    ИЗМЕРЕНИЕ РАССЕЯНИЯ...........................................13

3.7    КОРРЕКЦИЯ ЗАТУХАНИЯ............................................14

4    СОПРОВОДИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ......................................16

Приложение А (справочное) Указатель терминов.................................26

Приложение В (справочное) Сведения о соответствии национальных стандартов Российской

Федерации ссылочным международным стандартам.....................28

III

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Устройства визуализации радионуклидные ХАРАКТЕРИСТИКИ И УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ Часть 1 Позитронные эмиссионные томографы

Radionudide imaging devices. Characteristics and test conditions. Part 1. Positron emission tomographs

Дата введения — 2007—07—01

1    Общая часть

1.1    Область применения и цель

Настоящий стандарт устанавливает термины и методы испытаний для декларирования характеристик ПОЗИТРОННЫХ ЭМИССИОННЫХ ТОМОГРАФОВ ПОЗИТРОННЫЕ ЭМИССИОННЫЕ ТОМОГРАФЫ предназначены для обнаружения АННИГИЛЯЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ. излучающих позитроны, с помощью ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СОВПАДЕНИЙ.

Приведенные в настоящем стандарте методы испытаний выбраны с учетом возможности клинического использования ПОЗИТРОННЫХ ЭМИССИОННЫХ ТОМОГРАФОВ

Тестовые испытания проводятся изготовителями, позволяя им декларировать характеристики ПОЗИТРОННЫХ ЭМИССИОННЫХ ТОМОГРАФОВ Спецификация, приведенная в СОПРОВОДИТЕЛЬНЫХ ДОКУМЕНТАХ, должна соответствовать требованиям настоящего стандарта. Этот стандарт не предусматривает испытаний, которые будут проведены изготовителем на отдельном томографе.

Не предусмотрены испытания для характеристики однородности реконструированного изображения. так как все известные до сих пор методы дают шум на изображении.

1.2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий международный стандарт:

МЭК 60788:1984 Медицинская радиология. Терминология

2    Термины и определения

В настоящем стандарте применяют термины по МЭК 60788 (см. приложение А), а также следующие термины с соответствующими определениями:

2.1    ТОМОГРАФИЯ (см приложение А):

2.1.1    ПОПЕРЕЧНАЯ ТОМОГРАФИЯ: В ПОПЕРЕЧНОЙ ТОМОГРАФИИ трехмерный объект условно разрезается физическими методами, например с помощью коллимации на ряд срезов, которые считают двухмерными и не зависимыми друг от друга. Поперечные ПЛОСКОСТНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ перпендикулярны к СИСТЕМНОЙ ОСИ.

2.1.2    ЭМИССИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ (ЭКТ): Метод получения изображения для представления пространственного распределения введенных РАДИОНУКЛИДОВ в выделенных двухмерных срезах через объект.

2.1.2.1 ПРОЕКЦИЯ: Информация о трехмерном объекте, выраженная его двухмерным изображением. или информация о двухмерном объекте в виде его одномерного изображения, полученного путем интегрирования физического свойства, определяющего изображение вдоль направления ПРОЕКЦИОННОГО ЛУЧА.

Издание официальное

Примечание — Этот процесс математически описан пинейными интегралами в направлении проекции (вдоль ЛИНИИ ОТКЛИКА) и называется преобразованием Радона.

2.1.2.2    ПРОЕКЦИОННЫЙ ЛУЧ: Определяет наименьший возможный объем, в котором физическое свойство, определяющее изображение, интегрируется во время процесса измерения. Его форма ограничена ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ во всех трех измерениях

Примечание — ПРОЕКЦИОННЫЙ ЛУЧ в большинстве случаев имеет форму длинного цилиндра или конуса. В ПОЗИТРОННОЙ ЭМИССИОННОЙ ТОМОГРАФИИ это чувствительный объем между двумя детекторными элементами, работающими на совладение.

2.1.2.3    ПРОЕКЦИОННЫЙ УГОЛ: Угол, на котором ПРОЕКЦИЯ измеряется или изображается.

2.1.2.4    СИНОГРАММА: Двухмерное изображение всех одномерных ПРОЕКЦИЙ СРЕЗА ОБЪЕКТА как функция ПРОЕКЦИОННОГО УГЛА ПРОЕКЦИОННЫЙ УГОЛ изображается по ординате, линейная координата ПРОЕКЦИИ изображается по абсциссе

2.1.2.5    СРЕЗ ОБЪЕКТА: СРЕЗ в объекте Физическое свойство этого среза, определяющее измерительную информацию на томографическом изображении

2.1.2.6    ПЛОСКОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ: Плоскость, обозначенная по отношению к плоскости СРЕЗА ОБЪЕКТА.

Примечание — Обычно ПЛОСКОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ является средней плоскостью соответствующего СРЕЗА ОБЪЕКТА.

2.1.2.7    СИСТЕМНАЯ ОСЬ: Ось симметрии, определяемая геометрическими и физическими свойствами системы.

Примечание — Для круглых ПОЗИТРОННЫХ ЭМИССИОННЫХ ТОМОГРАФОВ СИСТЕМНАЯ ОСЬ — это ось через центр кольца детекторов. Для томографов с вращающимися детекторами — ось вращения.

2.1.2.8    ТОМОГРАФИЧЕСКИЙ ОБЪЕМ: Расположение всех объемных элементов, которые составляют измеряемые ПРОЕКЦИИ для всех ПРОЕКЦИОННЫХ УГЛОВ

2.1.2.8.1    ПОПЕРЕЧНОЕ ПОЛЕ ЗРЕНИЯ: Размеры среза через ТОМОГРАФИЧЕСКИЙ ОБЪЕМ, перпендикулярный к СИСТЕМНОЙ ОСИ. Для круглого ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ ЗРЕНИЯ размеры среза определяются его диаметром.

Примечание —Для нецилиндрических ТОМОГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕМОВ ПОПЕРЕЧНОЕ ПОЛЕ ЗРЕНИЯ может зависеть от осевого положения среза.

2.1.2.8.2    АКСИАЛЬНОЕ ПОЛЕ ЗРЕНИЯ: Размеры среза через ТОМОГРАФИЧЕСКИЙ ОБЪЕМ, параллельного СИСТЕМНОЙ ОСИ и включающего ее. На практике он определяется только своим аксиальным размером, заданной суммой расстояния между центрами наиболее удаленных ПЛОСКОСТЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ и среднего значения измеренной ШИРИНЫ АКСИАЛЬНОГО СРЕЗА

2.1.2.8.3    ПОЛНОЕ ПОЛЕ ЗРЕНИЯ: Размеры (в трех измерениях) ТОМОГРАФИЧЕСКОГО ОБЪЕМА

2.1.3    ПОЗИТРОННАЯ ЭМИССИОННАЯ ТОМОГРАФИЯ (ПЭТ): ЭМИССИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ, использующая АННИГИЛЯЦИОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ позитронно-излучающих РАДИОНУКЛИДОВ путем ОБНАРУЖЕНИЯ СОВПАДЕНИЙ:

2.1.3.1 ПОЗИТРОННЫЙ ЭМИССИОННЫЙ ТОМОГРАФ: Томографический аппарат, который регистрирует АННИГИЛЯЦИОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ позитронно-излучающих РАДИОНУКЛИДОВ путем ОБНАРУЖЕНИЯ СОВПАДЕНИЙ.

2.1.3    2 АННИГИЛЯЦИОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ: Ионизирующее излучение, возникающее, когда частица и ее античастица взаимодействуют и прекращают свое существование.

2.1.3.3    ОБНАРУЖЕНИЕ СОВПАДЕНИЙ: Метод проверки обнаружения двумя противоположными детекторами одного и того же фотона одновременно. При этом два фотона объединяются в одно событие.

Примечание — ОБНАРУЖЕНИЕ СОВПАДЕНИЙ между двумя противоположными элементами детектора работает как электронный коллиматор для нахождения соответствующего ПРОЕКЦИОННОГО ЛУЧА или ЛИНИИ ОТКЛИКА (ЛО).

2.1.3.4    ОКНО СОВПАДЕНИЯ: Интервал времени, в течение которого два обнаруживаемых фотона рассматриваются как одно событие.

2.1.3.5    ЛИНИЯ ОТКЛИКА (ЛО): Ось ПРОЕКЦИОННОГО ЛУЧА

2

ГОСТ Р МЭК 61675-1-2006

Примечание — в ПЭТ это линия, соединяющая центры двух противоположных элементов детектора, работающих на совладение.

2.1.3.6    ПОЛНЫЕ СОВПАДЕНИЯ: Сумма всех обнаруживаемых совпадений.

2.1.3.6.1    ИСТИННОЕ СОВПАДЕНИЕ: Результат ОБНАРУЖЕНИЯ СОВПАДЕНИЙ двух гамма-квантов, испускаемых при одной и той же позитронной аннигиляции

2.1.3.6.2    РАССЕЯННОЕ ИСТИННОЕ СОВПАДЕНИЕ: ИСТИННОЕ СОВПАДЕНИЕ, при котором, по крайней мере, один участвующий фотон был рассеян перед ОБНАРУЖЕНИЕМ СОВПАДЕНИЙ.

2.1.3.6.3    НЕРАССЕЯННОЕ ИСТИННОЕ СОВПАДЕНИЕ: Разница между ИСТИННЫМИ СОВПАДЕНИЯМИ и РАССЕЯННЫМИ ИСТИННЫМИ СОВПАДЕНИЯМИ

2.1.3.6.4    СЛУЧАЙНЫЕ СОВПАДЕНИЯ: Результат ОБНАРУЖЕНИЯ СОВПАДЕНИЙ, при которых оба участвующих фотона возникают из различных позитронных аннигиляций.

2.1.3.7    ЕДИНИЧНАЯ СКОРОСТЬ СЧЕТА: СКОРОСТЬ СЧЕТА, измеренная без ОБНАРУЖЕНИЯ СОВПАДЕНИЙ, но с энергетической дискриминацией

2.1.4    РЕКОНСТРУКЦИЯ:

2.1.4.1    ДВУХМЕРНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ: В ДВУХМЕРНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ информация собирается сначала для преобразования в СИНОГРАММЫ, являющиеся информацией ПРОЕКЦИИ поперечных срезов, которые рассматриваются независимо один от другого и перпендикулярны СИСТЕМНОЙ ОСИ. Поэтому каждое событие должно быть обозначено в аксиальном направлении по отношению к поперечному срезу, проходящему через среднюю точку соответствующей ЛИНИИ ОТКЛИКА. Допускается отклонение от перпендикулярности к СИСТЕМНОЙ ОСИ Затем информация реконструируется методами двухмерного преобразования, т е. каждый срез реконструируется из соответствующей СИНОГРАММЫ независимо от остальной информации

Примечание — Это стандартный метод реконструкции ПОЗИТРОННОЙ ЭМИССИОННОЙ ТОМОГРАФИИ. использующий небольшие аксиальные углы сбора информации, т. е. защиту. Для ПОЗИТРОННЫХ ЭМИССИОННЫХ ТОМОГРАФОВ, использующих большие аксиальные углы сбора информации, т. е. без защиты, этот метод также называется «однослойным сбором».

2.1.4.2    ТРЕХМЕРНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ: В ТРЕХМЕРНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ не требуется, чтобы ЛИНИИ ОТКЛИКА были перпендикулярны к СИСТЕМНОЙ ОСИ. Так ЛИНИЯ ОТКЛИКА может проходить через несколько поперечных срезов.

Следовательно, поперечные срезы не могут быть реконструированы независимо друг от друга. Каждый срез должен быть реконструирован с использованием полного набора трехмерных данных.

2.2    МАТРИЦА ИЗОБРАЖЕНИЯ: Предпочтительное расположение МАТРИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ — декартовая система координат.

2.2.1    МАТРИЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ: Наименьшая единица МАТРИЦЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ, которая обозначает положение и размер по отношению к определенному объемному элементу объема объекта (ВОКСЕЛУ).

2.2.1.1    ПИКСЕЛ: Матричный элемент в двухмерной МАТРИЦЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ.

2.2.1.2    ТРИКСЕЛ: Матричный элемент в трехмерной МАТРИЦЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ.

2.2.2    ВОКСЕЛ: Объемный элемент в объекте, который обозначен по отношению к ЭЛЕМЕНТУ МАТРИЦЫ на ИЗОБРАЖЕНИИ МАТРИЦЫ (двухмерном или трехмерном). Размеры ВОКСЕЛА определяются размерами соответствующего МАТРИЧНОГО ЭЛЕМЕНТА с помощью соответствующих масштабных коэффициентов и системным ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ по трем координатам.

2.3 ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ (ФТР): Сцинтиграфическое изображение ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА.

2.3.1    ФИЗИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ: Для томографов двухмерная ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ в плоскостях, перпендикулярных к ПРОЕКЦИОННОМУ ЛУЧУ на определенных расстояниях от детектора.

Примечание — ФИЗИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ характеризует чисто физическое (собственное свойство томографа) получение изображения томографа и не зависит от выбранного образца. реконструкции изображения и процесса обработки изображения. ПРОЕКЦИОННЫЙ ЛУЧ характеризуется суммой всех ФИЗИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ как функции расстояния вдоль своей оси.

2.3.2    ОСЕВАЯ ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ: Профильная кривая, проходящая через максимум ФИЗИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ в плоскости, параллельной СИСТЕМНОЙ ОСИ.

3

2.3.3 ПОПЕРЕЧНАЯ ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ:

Реконструированная двухмерная ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ в томографической ПЛОСКОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ.

Примечание — В ТОМОГРАФИИ ПОПЕРЕЧНАЯ ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ может быть также получена с помощью ЛИНЕЙНОГО ИСТОЧНИКА, распопоженного паралпельно СИСТЕМНОЙ ОСИ.

2.4 ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ: Способность концентрировать распределение плотности отсчетов на изображении ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА в точку.

2.4.1    ПОПЕРЕЧНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ: ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ в реконструированной плоскости, перпендикулярной к СИСТЕМНОЙ ОСИ.

2.4.1.1    РАДИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ: ПОПЕРЕЧНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ вдоль линии, проходящей через источник и СИСТЕМНУЮ ОСЬ.

2.4.1.2    ТАНГЕНЦИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ: ПОПЕРЕЧНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ в направлении, перпендикулярном к направлению РАДИАЛЬНОГО РАЗРЕШЕНИЯ.

2.4.2    АКСИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ: Для томографов — ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ вдоль линии, параллельной СИСТЕМНОЙ ОСИ.

2.4.3    АКСИАЛЬНАЯ ШИРИНА СЛОЯ: Для томографов — ширина ФУНКЦИИ АКСИАЛЬНОГО ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

2.4.4    ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ШИРИНА (ЭШ): Ширина прямоугольника, имеющего ту же площадь и высоту, что и функция отклика, например ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

2.4.5    ПОЛНАЯ ШИРИНА НА ПОЛОВИНЕ МАКСИМУМА (ПШПМ) (см. приложение А).

2.5    КОЭФФИЦИЕНТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ: Измеренная на изображении концентрация АКТИВНОСТИ в объеме с АКТИВНОСТЬЮ, деленная на истинную концентрацию АКТИВНОСТИ в этом объеме. без учета коэффициентов калибровки АКТИВНОСТИ.

Примечание — Для фактического измерения истинная концентрация АКТИВНОСТИ заменяется измеренной концентрацией АКТИВНОСТИ в большом объеме.

2.6    ТОМОГРАФИЧЕСКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ:

2.6.1    ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СЛОЯ: Отношение СКОРОСТИ СЧЕТА, измеренной на СИНОГРАММЕ. к концентрации АКТИВНОСТИ в фантоме.

Примечание — В ПЭТ измеряемые события корректируются на рассеяние вычитанием ФРАКЦИИ РАССЕЯНИЯ.

2.6.1.1    НОРМАЛИЗОВАННАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СРЕЗА: ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СРЕЗА, деленная на АКСИАЛЬНУЮ ШИРИНУ СРЕЗА (ЭШ) (для этого слоя).

2.6.2 ОБЪЕМНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ: Сумма отдельных ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЕЙ СРЕЗА.

2.7    ХАРАКТЕРИСТИКА СКОРОСТИ СЧЕТА (см приложение А):

2.7.1    ПОТЕРЯ СЧЕТА: Разность между измеренной СКОРОСТЬЮ СЧЕТА и ИСТИННОЙ СКОРОСТЬЮ СЧЕТА, которая определяется ограничением РАЗРЕШАЮЩЕГО ВРЕМЕНИ прибора

2.7.2    СКОРОСТЬ СЧЕТА: Число отсчетов за единицу времени

2.7.3    ИСТИННАЯ СКОРОСТЬ СЧЕТА (см приложение А).

2.7.4    АДРЕСНОЕ НАКОПЛЕНИЕ: Для приборов — с получением изображения расчет ложного адреса события, которое проходит через ОКНО ИМПУЛЬСНОГО АМПЛИТУДНОГО АНАЛИЗАТОРА, но формируется из двух или более событий благодаря ЭФФЕКТУ НАКОПЛЕНИЯ.

2.7.4.1 ЭФФЕКТ НАКОПЛЕНИЯ: Ложное измерение амплитуды импульса из-за поглощения двух или более гамма-квантов, достигающих радиационного детектора в пределах РАЗРЕШАЮЩЕГО ВРЕМЕНИ.

2.8    ФРАКЦИЯ РАССЕЯНИЯ: Отношение РАССЕЯННЫХ ИСТИННЫХ СОВПАДЕНИЙ к сумме РАССЕЯННЫХ И НЕРАССЕЯННЫХ ИСТИННЫХ СОВПАДЕНИЙ для данного экспериментального исследования

2.9    ТОЧЕЧНЫЙ ИСТОЧНИК: РАДИОАКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК, аппроксимирующий бета-функцию по всем трем координатам

2.10    ЛИНЕЙНЫЙ ИСТОЧНИК: Прямой РАДИОАКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК, аппроксимирующий бета-функцию по двум координатам и остающийся постоянным по третьей координате.

4

ГОСТ Р МЭК 61675-1-2006

3 Методы испытаний

Томограф должен быть для всех измерений отрегулирован в соответствии со своим нормальным режимом работы, т. е. не должен регулироваться специально для измерения отдельных параметров. Если томограф предназначен для работы в различных режимах, например с различными осевыми углами. в режиме сбора информации с защитой или без. с двухмерной или трехмерной реконструкцией, отчет о результатах испытаний должен приводиться дополнительно.

Томографический режим (т. е. энергетические пороги, аксиальный угол сбора информации, алгоритм реконструкции) должен быть выбран в соответствии с рекомендациями изготовителя и четко обозначен. Если какое-либо испытание не может быть проведено в соответствии с требованием настоящего стандарта, то указывают причину для отступления от настоящего стандарта и условия, при которых должно быть проведено это испытание.

Фантомы для испытаний должны быть центрированы в пределах АКСИАЛЬНОГО ПОЛЯ ЗРЕНИЯ томографа, если не определены другие условия

Примечание — Для томографов с АКСИАЛЬНЫМ ПОЛЕМ ЗРЕНИЯ более 16.5смэтацемтрация позволит провести оценку только для центральной части. Однако если фантомы были смещены аксиально по оси для того, чтобы покрыть все ОСЕВОЕ ПОЛЕ ЗРЕНИЯ, то могут быть получены ложные результаты для центральных плоскостей в случае, если аксиальный угол сбора информации детекторов не полностью покрывается АКТИВНОСТЬЮ.

3.1    ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ

3.1.1    ОБЩАЯ ЧАСТЬ

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ частично определяет способность томографа воспроизводить пространственное распределение радиоиндикатора в объекте на реконструированном изображении. Измерения проводят при получении изображения ТОЧЕЧНОГО (ЛИНЕЙНОГО) ИСТОЧНИКА в воздухе и реконструировании изображения с использованием тонкой фильтрации. Хотя это не соответствует условиям исследования пациента, когда происходит рассеяние в тканях и ограниченная статистика требует использования сглаживающего фильтра при реконструкции изображения, измеряемое ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ обеспечивает наилучшее сравнение между томографами, демонстрируя достигнутое качество исполнения.

3.1.2    ЦЕЛЬ

Цель настоящего измерения — характеристика способности томографа распознать малые объекты определением ширины реконструированных ПОПЕРЕЧНЫХ ФУНКЦИЙ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ радиоактивных ТОЧЕЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ или протяженных ЛИНЕЙНЫХ ИСТОЧНИКОВ, расположенных перпендикулярно к направлению измерения. Ширину пространственной функции измеряют ПОЛНОЙ ШИРИНОЙ на ПОЛУВЫСОТЕ (ПШПМ) и ЭКВИВАЛЕНТОМ ШИРИНЫ (ЭШ).

Для того, чтобы определить, достаточно ли хорошо объекты могут воспроизводиться в аксиальном направлении, используют АКСИАЛЬНУЮ ШИРИНУ СРЕЗА (в основном относящуюся к толщине среза). Она измеряется с помощью ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА, аксиально перемещаемого на небольшие расстояния через томографическое ПОПЕРЕЧНОЕ ПОЛЕ ЗРЕНИЯ, и характеризуется ЭШ и ПШПМ АКСИАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА для каждого отдельного среза. АКСИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ определяется для томографов с достаточно хорошей аксиальной статистикой (объемные детекторы) и может быть измерено с помощью стационарного ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА Для этих систем АКСИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ (ЭШ и ПШПМ) эквивалентно ШИРИНЕ АКСИАЛЬНОГО СЛОЯ Эти системы характеризуются тем. что АКСИАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ТОЧЕЧНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ стационарного ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА не должна изменяться, если положение источника изменяется в аксиальном направлении на половине аксиального расстояния.

3.1.3    МЕТОД

Для всех систем ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ должно быть измерено в поперечной ПЛОСКОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ в двух направлениях (радиальном и тангенциальном). Кроме того, для этих систем, имеющих достаточно хорошую аксиальную статистику, также должно быть измерено АКСИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ.

ПОПЕРЕЧНОЕ ПОЛЕ ВИДЕНИЯ и размер МАТРИЦЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ определяют размер ПИКСЕЛА в поперечной ПЛОСКОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ. Для того, чтобы точно измерить ширину пространственной функции распределения, ее ПШПМ должна иметь протяженность не менее десяти ПИКСЕЛОВ Типичное изображение при исследовании мозга, однако, требует, чтобы ПОПЕРЕЧНОЕ ПОЛЕ ВИДЕНИЯ было 260 мм. которое вместе с матрицей 128 х 128 и ПРОСТРАНСТВЕННЫМ

РАЗРЕШЕНИЕМ 6 мм дает на ПШПМ значение погрешности только три ПИКСЕЛА Ширина пространственной функции распределения может быть неправильно измерена, если ПШПМ занимает менее десяти ПИКСЕЛОВ. Поэтому, если возможно, размер ПИКСЕЛА должен быть равен приблизительно одной десятой наблюдаемой ПШПМ во время реконструкции и индицироваться как дополнительная информация для измерения ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕШЕНИЯ. Для систем с объемным изображением размеры ТРИКСЕЛА как в поперечном, так и в аксиальном направлениях должны быть близки к одной десятой наблюдаемой ПШПМ и индицироваться как дополнительная информация для измерения ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ. Для всех систем ШИРИНА АКСИАЛЬНОГО СРЕЗА измеряется передвижением источника мелкими шагами для получения соответствующей пространственной функции распределения. Для измерения АКСИАЛЬНОЙ ШИРИНЫ СРЕЗА размер шага должен быть близок к одной десятой наблюдаемого ЭШ. Предполагается, что движение стола для пациента, контролируемое компьютером, должно использоваться для точного позиционирования РАДИОАКТИВНОГО ИСТОЧНИКА.

3.1.3.1    РАДИОНУКЛИД

Используемый для измерений РАДИОНУКЛИД ¹⁸F должен иметь такую активность, при которой процент ПРОСЧЕТОВ будет менее 5 % и скорость счета СЛУЧАЙНЫХ СОВПАДЕНИЙ — менее 5 % ОБЩЕЙ скорости счета СОВПАДЕНИЙ.

3.1.3.2    РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ИСТОЧНИКА

ДОЛЖНЫ быть использованы ТОЧЕЧНЫЕ И ЛИНЕЙНЫЕ ИСТОЧНИКИ, как определено в разделе 2.9.

3.13.2.1 ПОПЕРЕЧНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ

В томографах должны использоваться для измерения ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕШЕНИЯ ЛИНЕЙНЫЕ ИСТОЧНИКИ, подвешенные в воздухе для уменьшения рассеяния. Источники должны быть параллельны длинной оси томографа и расположены в поперечном поле видения по радиусам г = 10.50, 10.150 мм вдоль осей декартовых координат. Последнее положение источника должно быть не далее 20 мм от края ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ ЗРЕНИЯ и должно фиксироваться. В каждом из этих положений линейного источника проводят по два измерения ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕШЕНИЯ, которые должны различаться по радиальному и тангенциальному направлениям.

Примечание — ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ при т - 0 может иметь искажения из-за статистики. поэтому измерение ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ проводится в положении линейного источника на радиусе г = 10 мм.

3.1.3.2    2 АКСИАЛЬНАЯ ШИРИНА СЛОЯ

АКСИАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА для ТОЧЕЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ, расположенных в воздухе, должна быть измерена для всех систем. ТОЧЕЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ передвигают небольшими шагами вдоль аксиального направления по всей длине томографа при радиальных положениях г = 0. г = 50 мм. г = 100 мм и г = 50 мм Последнее положение должно быть не далее чем в 20 мм от края и ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ ЗРЕНИЯ, а также должно фиксироваться. Источник передвигают в аксиальном направлении шагами, равными одной десятой наблюдаемой ЭШ аксиальной функции пространственного распределения. Для каждого радиального положения измеренные значения должны корректироваться на радиоактивный распад Это измерение не применяется при ТРЕХМЕРНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ.

3.1.3.2.3    АКСИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ

Для систем, имеющих аксиальную выборку, по крайней мере, в три раза меньшую, чем ПШПМ АКСИАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ, измерение АКСИАЛЬНОГО РАЗРЕШЕНИЯ может быть проведено с помощью стационарных ТОЧЕЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТОЧЕЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ, подвешенные в воздухе, располагают через интервалы 50 мм вдоль оси. начиная от центра до расстояния, которое зависит от ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ ЗРЕНИЯ, как описано при измерениях ШИРИНЫ АКСИАЛЬНОГО СЛОЯ (3.1.3.2.2). Каждый ТОЧЕЧНЫЙ ИСТОЧНИК должен изображаться на оси с интервалами 20 мм. начиная от центра томографа и до положения 10 мм от края АКСИАЛЬНОГО ПОЛЯ ЗРЕНИЯ.

3.1.3.3    СБОР ИНФОРМАЦИИ

Информация должна быть собрана для всех источников во всех положениях, указанных выше, либо от единичного источника, либо от группы источников, чтобы уменьшить время на сбор информации. Не менее 50 000 отсчетов должно быть собрано в каждой функции отклика

ГОСТ Р МЭК 61675-1-2006

3.1.3.4    ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Для всей информации о ПРОСТРАНСТВЕННОМ РАЗРЕШЕНИИ должна использоваться реконструкция информации, полученной от ПРОЕКЦИИ, использующая тонкий фильтр с отсечкой на частоте Найквиста.

3.1.4    АНАЛИЗ

РАДИАЛЬНОЕ И ТАНГЕНЦИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ должны быть определены получением одномерных функций отклика, которые образуются с помощью профилей ПОПЕРЕЧНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФУНКЦИИ ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ в радиальном и тангенциальном направлениях. проходящих через максимум распределения.

АКСИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ при измерениях с ТОЧЕЧНЫМ ИСТ ОЧНИКОМ определяют из одномерной функции пространственного отклика (АКСИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ), которые получают из профилей, проходящих через объемное изображение в аксиальном направлении и через максимум распределения в срезе, самом близком к источнику.

ШИРИНА АКСИАЛЬНОГО СЛОЯ определяется образованием одномерных функций отклика (АКСИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ТОЧЕЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ), которые образуются суммированием отсчетов в срезе, при каждом аксиальном положении каждого радиально расположенного источника.

Каждая ПШПМ должна определяться линейной интерполяцией между соседними ПИКСЕЛАМИ на половине максимального значения ПИКСЕЛА, которое является максимумом функции отклика (см. рисунок 11). Значения ПИКСЕЛА должны быть преобразованы в миллиметры умножением на соответствующий размер ПИКСЕЛА.

Каждый ЭКВИВАЛЕНТ ШИРИНЫ должен измеряться из соответствующей функции отклика. ЭШ рассчитывают по формуле

с, pw

где С, — сумма счетов на профиле между пределами, обозначенными 1/20 С_т на каждой стороне от максимума;

С_т — максимальное значение ПИКСЕЛА:

PW—ширина ПИКСЕЛА (или осевое приращение в случае АКСИАЛЬНОЙ ШИРИНЫ СРЕЗА), мм (см. рисунок 12).

3.1.5 ОТЧЕТ

РАДИАЛЬНЫЕ И ТАНГЕНЦИАЛЬНЫЕ РАЗРЕШЕНИЯ (ПШПМ и ЭШ) для каждого радиуса, усредненные по всем слоям, должны быть рассчитаны и представлены как значения ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕШЕНИЯ. Должна быть представлена ШИРИНА АКСИАЛЬНОГО СРЕЗА (ЭШ и ПШПМ) для каждого радиуса, усредненная для всех слоев каждого типа (т. е. нечетных, четных). Также должны быть представлены поперечные размеры ПИКСЕЛА и значение аксиального шага.

Для систем с измерением АКСИАЛЬНОГО РАЗРЕШЕНИЯ должно быть представлено АКСИАЛЬНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ (ПШПМ и ЭШ). усредненное по всем слоям. Для этих систем также должен быть указан аксиальный размер ПИКСЕЛА в миллиметрах.

Для систем, использующих ТРЕХМЕРНУЮ РЕКОНСТРУКЦИЮ, указанная выше информация о РАЗРЕШЕНИИ не должна усредняться. Должны быть представлены графики ПОПЕРЕЧНОГО И АКСИАЛЬНОГО РАЗРЕШЕНИЯ, показывающие значения РАЗРЕШЕНИЯ (РАДИАЛЬНОГО. ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО и АКСИАЛЬНОГО) на каждом радиусе как функцию числа слоев.

3.2 КОЭФФИЦИЕНТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

3.2.1    Общая часть

Конечное разрешение томографа приводит к тому, что скорости счета, соответствующие изображению. регистрируются за границами объекта. Этот эффект становится более значительным, если размер объекта уменьшается. КОЭФФИЦИЕНТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ обеспечивает оценку способности томографа представлять количественно концентрацию АКТИВНОСТИ как функцию размера объекта

3.2.2    ЦЕЛЬ

Целью следующих испытаний является количественное определение уменьшения концентрации радиоактивного вещества в области интереса (РОИ) изображения сферических источников разных диаметров.

3.2.3    МЕТОД

Ряд полых шаров, наполненных радиоактивным базовым раствором ¹⁸F, размещают в фантоме головы, наполненном водой (см. рисунки 1 и 4). расположенном в центре ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ

7