ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ХАРАКТЕРИСТИКИ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ РАДИОНУКЛИДНЫХ ВИЗУАЛИЗИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ГАММА-КАМЕР ТИПА АНГЕРА

IEC 60789:2005

Characteristics and test conditions of radionuclide imaging devices — Anger type gamma cameras (IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2012

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 на русский язык 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 12 ноября 2010 г. №456-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60789:2005 «Характеристики и методы испытаний радионуклидных визуализирующих устройств гамма-камер типа Ангера» (IEC 60789:2005 «Characteristics and test conditions of radionuclide imaging devices — Anger type gamma cameras»).

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

5    ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 60789-99

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст 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, 2012

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 60789-2010

ратной формы. Размер пиксела должен быть равным или не менее двойной СОБСТВЕННОЙ ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ, измеряемой как ПШПМ, и быть зафиксирован. Среднее зафиксированное число импульсов на пиксел должно быть более 10000.

4.5.5    Определение характеристик СИСТЕМНОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Измерения проводят, используя КОЛЛИМАТОР С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ, соответствующий выбранному РАДИОНУКЛИДУ. Источник, показанный на рисунке 3, с РАДИОНУКЛИДОМ, выбранным по таблице 1, располагают вплотную к ПЕРЕДНЕМУ ТОРЦУ КОЛЛИМАТОРА. Поток фотонов на ПЕРЕДНЕМ ТОРЦЕ КОЛЛИМАТОРА должен быть однородным в пределах + 1 % на площади измерения примерно 1 см².

Пиксел должен быть квадратной формы. Размер пиксела должен быть равен или не менее СИСТЕМНОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, измеренной как ПШПМ на расстоянии 50 мм от ПЕРЕДНЕГО ТОРЦА КОЛЛИМАТОРА. Среднее зафиксированное число импульсов на пиксел должно быть более 10000.

Примечание — При использовании КОЛЛИМАТОРА низких энергий с ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ установленная плотность составляет свыше 20000 имп./см².

4.5.6    Анализ данных

4.5.6.1 Предварительная обработка информации

Перед измерением НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ в соответствии с 4.5.4 и 4.5.5 определяют среднее число импульсов на пиксел в квадрате, размер которого равен 75 % наименьшего размера ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА. Затем анализируют пикселы следующим образом:

1)    Все краевые пикселы, содержащие менее 75 % среднего числа импульсов, приравнивают к

нулю.

2)    Те краевые пикселы, которые имеют один из четырех примыкающих к нему соседних пикселов, содержащих нулевое число импульсов, исключают из анализа и приравнивают к нулю. Остальную информацию (ненулевые пикселы, выявляемые при облучении ДЕТЕКТОРА однородным потоком) сглаживают по девяти точкам со следующими:

1	2	1
2	4	2
1	2	1

В тех случаях, когда пиксел, содержащий нулевое число импульсов, вводят в процесс сглаживания, коэффициент нормализации должен быть соответственно изменен.

4.5.6.2    Распределение НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Распределение НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ по ПОЛЮ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА оценивают следующим образом:

a)    определяют число ячеек, для которых число отсчетов отклоняется более чем на 10%отсредне-го числа отсчетов на пиксел. Это число выражают в процентах всего числа пикселей с ненулевым значением;

b)    определяют число пикселей, для которых число отсчетов отклоняется более чем на 5 % от среднего числа отсчетов на пиксел. Это число выражают в процентах общего числа пикселей с ненулевым значением;

c)    определяют число пикселей, для которых число отсчетов отклоняется от среднего числа отсчетов на пиксел более чем на 2,5%, но не выше 5%. Это число выражают в процентах общего числа пикселей с ненулевым значением.

4.5.6.3    Интегральная неравномерность чувствительности

Определяют максимальное и минимальное значения числа отсчетов в пикселах с ненулевыми значениями. Значение интегральной неравномерности рассчитывают по следующей формуле:

4.5.6.4 Дифференциальная неравномерность чувствительности

Изображение, получаемое при воздействии на детектор однородного потока, представляют в виде рядов и колонок (линии). Каждую горизонтальную линию (направление X) анализируют от начала до конца и обрабатывают. Для этого анализируют группу из пяти пикселей, начиная с начального пиксела.

7

Записывают максимальное и минимальное значения числа отсчетов в группе пикселей. Значение дифференциальной неравномерности рассчитывают по следующей формуле:

Группу пикселей продвигают вперед на один пиксел и анализируют следующую группу из пяти пикселей, рассчитывают значение дифференциальной неравномерности и т. д., включая последний пиксел на линии. Таким же образом анализируют пикселы всех остальных горизонтальных линий. Максимальное абсолютное значение является значением дифференциальной неравномерности.

Отдельно анализируют все вертикальные линии (направление У). Записывают среднее значение направлений Хи У.

4.5.7 Фиксирование данных

Для каждого КОЛЛИМАТОРА фиксируют значение СИСТЕМНОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ в виде значений распределения нелинейности (4.5.6.2), интегральной нелинейности (4.5.6.3) и дифференциальной нелинейности (4.5.6.4). Указывают длину пиксела, используемого при анализе.

Значение СОБСТВЕННОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ фиксируют аналогично.

4.6    Измерение СОБСТВЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

Контейнер и источник с РАДИОНУКЛИДОМ располагают, как показано на рисунке 5. Используют источнике радионуклидом "^тТс. Интегральная скорость счета, превышающая уровень фона, должна быть не более 20000 имп./с. Амплитудный спектр получается с шириной канала менее или равной 5 % ПШПМ фотопика. Число импульсов в канале пика должно быть более 10000. Число каналов выражают в единицах энергии путем калибровки спектра с дополнительным радионуклидом. Значение СОБСТВЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАЗРЕШЕНИЯ должно быть равным ПШПМ пика полного энергетического поглощения, выраженного в процентах значения этой энергии.

4.7    Проверка работы ГАММА-КАМЕРЫ в режиме ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ

МНОЖЕСТВЕННОГО ОКНА

4.7.1    Общие положения

Пространственная регистрация множественного окна является показателем способности камеры точно позиционировать фотоны разной энергии при получении изображения в энергетических окнах разных фотопиков. Измерение выполняют по девяти определенным точкам на входной плоскости сцинтил-ляционной счетной камеры.

4.7.2    Условия испытаний

Для измерения ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ МНОЖЕСТВЕННОГО ОКНА используют ⁶⁷Ga. Энергетические окна устанавливают для каждого из трех пиков галлия по таблице 1. Скорость счета должна быть не более 10000 имп./с через каждое окно.

4.7.3    Испытательное оборудование

Используют коллимированный источник с радионуклидом ⁶⁷Ga, помещенный в освинцованный контейнер с цилиндрическими отверстиями диаметром с/5 мм и длиной 125 мм. Схематический чертеж расположения источника с радионуклидом ⁶⁷Ga внутри контейнера представлен на рисунке 6.

4.7.4    Порядок проведения измерений

Изображения получают, используя вышеописанный коллимированный источник⁶⁷Ga (рисунок 6), расположенный на девяти определенных точках на входной поверхности камеры без КОЛЛИМАТОРА. Точки должны быть расположены следующим образом: одна точка в центре и по четыре точки на осяхХи У. Точки, смещенные от центра, должны находиться на расстоянии 0,4 и 0,8 от центра до края ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА (ПЗД) в направленияхХи У соответственно. Каждое изображение коллимированного источника ⁶⁷Ga получают отдельно через окно фотопика ⁶⁷Ga для каждого положения. Размер пиксела такого изображения должен быть не более 2,5 мм. Для камер с двумя энергетическими окнами получают два изображения в каждой точке: одно в фотопике с энергией 93 кэВ, другое — 300 кэВ. Для камер с двумя и более окнами получают изображение при фотопике 184 кэВ. На каждом изображении число импульсов на пиксел должно быть не менее 1000.

4.7.5    Расчеты и анализ

Определяют значение смещений центроид распределения скорости счета друг от друга в направленияхХи У в каждой точке измерения. Для анализа фотопиков на каждом изображении в центре области интереса выбирают квадрат, в котором расположено максимальное число импульсов исследуемого фотопика.

ГОСТ Р МЭК 60789-2010

Размер пиксела в анализируемом квадрате должен быть приблизительно в 4 раза больше ПШПМ среза анализируемого изображения. Для определения профиля импульсов на оси Xвсе срезы интегрируют в направлении У, а для определения профиля импульсов на оси У— в направлении X. Для каждого изображения получают центроиду распределения скорости счета в направлениях X и У, как описано ниже. Определяют наибольшее из значений смещения центроиды импульсов, собранных на каждом фотопике. Полученное значение переводят в миллиметры.

Центроиду распределения скорости счета в направленияхХи Удля профилей импульсов на каждом фотопике определяют следующим образом: находят пиксел с максимальным числом импульсов в профилях, интегрированных по направлениюХили У, и рассчитывают центроиду по формуле

*-у=Ё(*/С/УЕ^с*.

i=i    /=1

где Lj — вычисленное положение центроиды для каждого энергетического спектра, где j может быть равно 1,2 и 3;

Xj — пиксел интегрированного профиля с координатой /;

С, — импульсы вдоль координат Х₍ и У₍;

П

^ —сумма, превышающая нечетное число пикселей профиля, центрированных на пиксел с макси-

/=1

мальным числом. Точное нечетное число пикселей в этой сумме будет зависеть от ПШПМ профиля и размера пиксела. Минимальное число пикселей вэтой сумме должно включать левые и правые отсчеты половины максимума.

Тогда смещение D,y между энергетическими окнами / и ./определяют как

0,= \Ц-Ц.

где / = 1,2 или 3;

7 = 1,2 или 3.

Максимальным значением смещения является просто наибольшее значение D^

4.7.6 Фиксирование данных

Показатель пространственной регистрации множественного окна должен быть указан как максимальное значение разности между положениями центроид поосиХили У, измеренных по девяти точкам, для разных значений энергий. Значение выражают в миллиметрах, до десятой доли миллиметра.

4.8 Определение ХАРАКТЕРИСТИКИ СКОРОСТИ СЧЕТА

4.8.1    Общие положения

СКОРОСТЬ СЧЕТА зависит в целом от пространственного распределения АКТИВНОСТИ радионуклида и рассеивающей среды. ХАРАКТЕРИСТИКА СКОРОСТИ СЧЕТА в значительной степени зависит от условий проведения измерений, что позволяет моделировать получение изображений в клинических условиях.

4.8.2    Цель измерения

В этом разделе представлен метод оценки отклонений от линейного отношения СКОРОСТИ СЧЕТА и АКТИВНОСТИ радионуклида в результате ПОТЕРИ СЧЕТА, а также оценки искажений изображения при высоких СКОРОСТЯХ СЧЕТА, особенно тех, которые приводят к пространственному смещению по местонахождению события.

Проверка СКОРОСТИ СЧЕТА означает:

a)    определение отношения между зарегистрированными импульсами и АКТИВНОСТЬЮ, т. е. ХАРАКТЕРИСТИКА СКОРОСТИ СЧЕТА;

b)    выявление ошибок при определении адреса в результате АДРЕСНОГО НАКОПЛЕНИЯ.

4.8.3    Метод определения

Для ПОТЕРИ СЧЕТА и рассеивающей среды коррекцию не проводят. АКТИВНОСТЬ в основном определяют как суммарную активность в фантоме. Изменение значения АКТИВНОСТИ, как правило, происходит под влиянием радиоактивного распада.

4.8.4    Радионуклид

Для измерения используют РАДИОНУКЛИД ^99тТс.

4.8.5    Радиоактивный источник

Используют цилиндрический фантом (4.2.5), представленный на рисунке 2. Прослойка воздуха d между поверхностью фантома и ПЕРЕДНИМ ТОРЦОМ КОЛЛИМАТОРА должна быть не более 20 мм.

4.8.6    Сбор и анализ данных

Каждый зарегистрированный импульс следует учитывать только один раз.

9

ГОСТ Р МЭК 60789-2010

0D

* * ' Раствор радионуклидного источника * О h-

Рисунок 3 — Однородный источник

Примечание — Ширина щели (1,0 ± 0,05) мм; нелинейность щели ± 0,05 мм на 30 мм длины; расстояние между центрами щелей (30,0 ± 0,05) мм.

1 — алюминиевый сплав 3 мм; 2 — свинец (4 % сурьмы) 3 мм; 3 — алюминиевый сплав 0,5 мм;

D — форма и примерный размер фантома для исследования параметров различных ГАММА-КАМЕР

Размер D больше, чем ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА исследуемой ГАММА-КАМЕРЫ

Рисунок 4 — Щелевой фантом для измерения собственного разрешения и ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ круглой ГАММА-КАМЕРЫ

12

ГОСТ Р МЭК 60789-2010

1 — свинцовая защита, предотвращает неконтролируемое рассеяние Рисунок 5 — Расположение источника для определения собственных функций (4.3.5,4.4.1,4.5.4 и 4.6)

Примечание — Рекомендуемые значения d и f указаны в4.7.3 и 4.9.

1 — опора источника (свинцовая); 2 — источник

Рисунок 6 — Небольшой жидкий источнике ЗАЩИТОЙ БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ

13

ГОСТ Р МЭК 60789-2010

Примечание — Значение ЭШ дано в виде ширины квадрата, ограниченного площадью ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ по максимальной величине С_т.

эш = £(с,.ри/ус_т.

Ширина ПИКСЕЛА (PW) равнаХ_/+1 -Х_г Области, заштрихованные по-разному, равны.

Рисунок 8 — Определение ЭКВИВАЛЕНТА ШИРИНЫ (ЭШ)

15

Приложение А (справочное)

и определения» настоящего стандарта или обозначение этого термина по МЭК 60788 (МР-.

АДРЕСНОЕ НАКОПЛЕНИЕ    3.10

АКТИВНОСТЬ    МР-13-18

БЛОК ДЕТЕКТИРОВАНИЯ    МР-34-11

ВРЕМЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ ПРИБОРА    МР-34-22

ВХОДНОЕ ПОЛЕ КОЛЛИМАТОРА    3.5

ВЫХОДНОЕ ПОЛЕ КОЛЛИМАТОРА    3.6

ГАММА-КАМЕРА    МР-34-03

ДЕТЕКТОРНАЯ ГОЛОВКА    МР-34-09

ДИВЕРГЕНТНЫЙ КОЛЛИМАТОР    МР-34-08

ЗАДНИЙ ТОРЕЦ КОЛЛИМАТОРА    3.4

ЗАЩИТА БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ    МР-34-10

ИСТИННАЯ СКОРОСТЬ СЧЕТА    МР-34-20

КОЛЛИМАТОР (для ГАММА-КАМЕР)    МР-34-05

КОЛЛИМАТОР С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ    3.8

КОНВЕРГЕНТНЫЙ КОЛЛИМАТОР    МР-34-07

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ    МР-34-26

ОКНО ИМПУЛЬСНОГО АМПЛИТУДНОГО АНАЛИЗАТОРА    3.1

ОСЬ КОЛЛИМАТОРА    3.7

ПЕРЕДНИЙ ТОРЕЦ КОЛЛИМАТОРА    3.3

ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА (ПЗД)    3.2

ПОЛНАЯ ШИРИНА НА УРОВНЕ ПОЛОВИНЫ МАКСИМУМА (ПШПМ)    МР-73-02

ПОЛНАЯ ШИРИНА НА УРОВНЕ ОДНОЙ ДЕСЯТОЙ МАКСИМУМА (ПШДМ)    МР-73-03

ПОТЕРИ СЧЕТА    3.26

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ    3.24

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ РЕГИСТРАЦИЯ МНОЖЕСТВЕННОГО ОКНА    3.21

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ    3.16

СИСТЕМНАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ    3.23

СИСТЕМНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ (ГАММА-КАМЕРЫ)    3.12

СИСТЕМНОЕ ПРСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ (для ГАММА-КАМЕРЫ)    3.17

СКОРОСТЬ СЧЕТА    3.27

СОБСТВЕННАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ    3.22

СОБСТВЕННАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ    3.25

СОБСТВЕННАЯ ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ    3.13

СОБСТВЕННОЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ (для ГАММА-КАМЕРЫ)    3.18

СОБСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАЗРЕШЕНИЕ    3.20

СОБСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР    3.19

ТОЧЕЧНЫЙ КОЛЛИМАТОР    3.9

ФУНКЦИЯ ПЕРЕДАЧИ МОДУЛЯЦИИ (ФПМ)    МР-73-05

ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ (ФРЛ)    МР-73-01

ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ    3.14

ХАРАКТЕРИСТИКА СКОРОСТИ СЧЕТА    МР-34-21

ЭКВИВАЛЕНТ ШИРИНЫ (ЭШ)    3.15

ЭФФЕКТ НАЛОЖЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ    3.11

ГОСТ Р МЭК 60789-2010

Содержание

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

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Термины и определения................................................1

4    Методы испытаний....................................................3

4.1    Общие требования.................................................3

4.2    Измерение СИСТЕМНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ..............................3

4.3    ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ....................................4

4.4    Измерение ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ..........................6

4.5    НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ................................6

4.6    Измерение СОБСТВЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАЗРЕШЕНИЯ..................8

4.7    Проверка работы ГАММА-КАМЕРЫ в режиме ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ МНОЖЕСТВЕННОГО ОКНА...............................................8

4.8    Определение ХАРАКТЕРИСТИКИ СКОРОСТИ СЧЕТА..........................9

4.9    Исследование пропускания излучения ЗАЩИТЫ БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ...........10

5    ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ДОКУМЕНТЫ.......................................10

Приложение А (справочное) Указатель терминов.................................16

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

национальным стандартам Российской Федерации.....................17

Библиография........................................................18

Приложение ДА (справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта Степень соответствия Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта МЭК 60788 ЮТ ГОСТ Р МЭК/ТО 60788—2009 «Изделия медицинские электрические. Словарь» Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - IDT — идентичные стандарты.

17

Введение

Настоящий стандарт является прямым применением международного стандарта МЭК 60789:2005 «Характеристики и методы испытаний радионуклидных визуализирующих устройств гамма-камер типа Ангера», подготовленного Подкомитетом 62 С «Аппараты для лучевой терапии, дозиметрии и ядерной медицины» Технического комитета МЭК 62 «Изделия медицинские электрические». Настоящий стандарт является вторым изданием, он отменяет и заменяет МЭК 60789, разработанный на основе международного стандарта МЭК 60789—92.

В настоящем стандарте принято следующее шрифтовое выделение:

- использованные термины — прописные буквы.

В приложении А приведен указатель терминов.

Настоящий стандарт содержит основные характеристики ГАММА-КАМЕР типа Ангера и методы их испытаний.

Методы испытаний, приведенные в настоящем стандарте, были выбраны с целью отразить по возможности более полно клиническое применение ГАММА-КАМЕР. Предположение о том, что методы испытаний разрабатывают изготовители, дает право устанавливать характеристики ГАММА-КАМЕР на общей основе.

IV

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ХАРАКТЕРИСТИКИ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ РАДИОНУКЛИДНЫХ ВИЗУАЛИЗИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ГАММА-КАМЕР ТИПА АНГЕРА

Characteristics and test conditions of radionuclide imaging devices.

Anger type gamma cameras

Дата введения — 2012—03—01

1    Область применения и цель

Настоящий стандарт определяет условия испытаний для установления технических характеристик ГАММА-КАМЕР типа Ангера, состоящих из коллиматора, устройства защиты блока детектирования, блока детектирования вместе с устройствами регистрации и изображения.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

МЭК 60788:2004 Медицинская радиационная техника. Термины и определения

Если указан год издания, следует использовать издание именно этого года. Если год издания не указан, используется последнее издание (включая любые поправки).

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60788, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    ОКНО ИМПУЛЬСНОГО АМПЛИТУДНОГО АНАЛИЗАТОРА: Диапазон амплитуд входного сигнала, для которых анализатор вырабатывает выходной сигнал.

3.2    ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА (ПЗД): Область детектора, внутри которой формируется изображение.

3.3    ПЕРЕДНИЙ ТОРЕЦ КОЛЛИМАТОРА: Поверхность коллиматора, наиболее близкая кобъекту, изображение которого надо получить.

3.4    ЗАДНИЙ ТОРЕЦ КОЛЛИМАТОРА: Поверхность коллиматора, наиболее близкая к блоку детектирования.

3.5    ВХОДНОЕ ПОЛЕ КОЛЛИМАТОРА: Площадь, ограниченная кратчайшей линией, касательной к внешним краям периферических отверстий КОЛЛИМАТОРА на ПЕРЕДНЕМ ТОРЦЕ КОЛЛИМАТОРА.

3.6    ВЫХОДНОЕ ПОЛЕ КОЛЛИМАТОРА: Площадь, ограниченная самой короткой линией, касательной к внешним краям периферических отверстий КОЛЛИМАТОРА на ЗАДНЕМ ТОРЦЕ КОЛЛИМАТОРА.

3.7    ОСЬ КОЛЛИМАТОРА: Прямая линия, проходящая через геометрический центр ВХОДНОГО и ВЫХОДНОГО ПОЛЕЙ КОЛЛИМАТОРА.

3.8    КОЛЛИМАТОР С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ: КОЛЛИМАТОР с определенным числом отверстий, оси которых параллельны.

3.9    ТОЧЕЧНЫЙ КОЛЛИМАТОР: КОЛЛИМАТОР с одним небольшим отверстием в плоскости на передней поверхности БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ.

Издание официальное

3.10    АДРЕСНОЕ НАКОПЛЕНИЕ: Для ГАММА-КАМЕР с получением изображения — расчет ошибочного адреса события, которое проходит через ОКНО ИМПУЛЬСНОГО АМПЛИТУДНОГО АНАЛИЗАТОРА, но формируется из двух или более событий благодаря ЭФФЕКТУ НАЛОЖЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ.

3.11    ЭФФЕКТ НАЛОЖЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ: Ложное измерение амплитуды импульса из-за поглощения двух или более гамма-квантов, достигающих радиационного детектора в пределах ВРЕМЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ.

(МЭК 61675-1, определение 2.7.4.1)

3.12    СИСТЕМНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ (ГАММА-КАМЕРЫ): Использование определенного КОЛЛИМАТОРА и ОКНА ИМПУЛЬСНОГО АМПЛИТУДНОГО АНАЛИЗАТОРА — отношение скорости счета ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ к АКТИВНОСТИ плоского источника, который имеет определенные размеры и включает в себя определенный РАДИОНУКЛИД, расположенный перпендикулярно к ОСИ КОЛЛИМАТОРА.

Примечание — См. рисунок 2.

3.13    СОБСТВЕННАЯ ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ: ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ, определенная с использованием коллимированного линейного источника, расположенного впереди ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ без КОЛЛИМАТОРА.

3.14    ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ: ФУНКЦИЯ, определенная с использованием неколлимированного линейного источника, расположенного на определенном расстоянии Zot ПЕРЕДНЕГО ТОРЦА КОЛЛИМАТОРА.

3.15    ЭКВИВАЛЕНТ ШИРИНЫ; ЭШ: Ширина прямоугольника, имеющего ту же площадь, что и ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ, и высоту, равную максимальному значению этой функции.

3.16    ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ: Возможность сконцентрировать плотность отсчетов при получении изображения ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА в точке.

(МЭК 61675-1, определение 2.4)

3.17    СИСТЕМНОЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ (ДЛЯ ГАММА-КАМЕРЫ):

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ в рассеивающей среде для определенного КОЛЛИМАТОРА или определенного РАДИОНУКЛИДА и на определенном расстоянии от ПЕРЕДНЕГО ТОРЦА КОЛЛИМАТОРА.

3.18    СОБСТВЕННОЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ (ДЛЯ ГАММА-КАМЕРЫ):

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ в воздушной среде с определенным РАДИОНУКЛИДОМ без КОЛЛИМАТОРА.

3.19    СОБСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР: Измеренная гистограмма импульсных высот для ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ без КОЛЛИМАТОРА (высота импульса должна соответствовать значе-ниюэнергии).

3.20    СОБСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАЗРЕШЕНИЕ: ПШПМ полного энергетического пика поглощения в СОБСТВЕННОМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ СПЕКТРЕ для определенного РАДИОНУКЛИДА.

3.21    ПРОСТРАНСТВЕННАЯ РЕГИСТРАЦИЯ МНОЖЕСТВЕННОГО ОКНА: Измеряемое положение источника как функция установки ОКНА ИМПУЛЬСНОГО АМПЛИТУДНОГО АНАЛИЗАТОРА.

3.22    СОБСТВЕННАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ: НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ без КОЛЛИМАТОРА.

3.23    СИСТЕМНАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ:    НЕРАВНОМЕРНОСТЬ

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ с КОЛЛИМАТОРОМ.

3.24    ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ: Отклонение изображения прямолинейного источника от прямой линии.

3.25    СОБСТВЕННАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ:    ПРОСТРАНСТВЕННАЯ

НЕЛИНЕЙНОСТЬ ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ без КОЛЛИМАТОРА.

3.26    ПОТЕРИ СЧЕТА: Разность значений регистрируемой и ИСТИННОЙ СКОРОСТЕЙ СЧЕТА в зависимости от ВРЕМЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ прибора.

(МЭК 61675-1, определение 2.7.1)

3.27    СКОРОСТЬ СЧЕТА: Число импульсов на единицу времени.

(МЭК 61675-1, определение 2.7.2)

2

ГОСТ Р МЭК 60789-2010

4 Методы испытаний

4.1 Общие требования

Все измерения должны быть выполнены при установке окна импульсного амплитудного анализатора в соответствии с условиями по таблице 1.

Таблица 1 — РАДИОНУКЛИДЫ и окна импульсного амплитудного анализатора

Радионуклид Окно анализатора, кэВ 99тТс 141 ± 7 1311 364±10 % 67Ga 93, 184, 300 ± 20 % 68Ga 514+10 % Примечание — Поскольку технические характеристики ГАММА-КАМЕРЫ могут существенно отличаться для57Со (122 кэВ) и 99тТс (141 кэВ), первый из них не считают подходящим радионуклидом. Однако его можно использовать в некоторых целях (например, для контроля качества).

Могут быть проведены дополнительные измерения с другими окнами, предусмотренные ИЗГОТОВИТЕЛЕМ. Перед измерениями ГАММА-КАМЕРА должна быть отрегулирована ИЗГОТОВИТЕЛЕМ с помощью обычной процедуры, используемой при установке ГАММА-КАМЕРЫ. Для измерения отдельных параметров ГАММА-КАМЕРУ повторно не регулируют.

При отсутствии других указаний измерения проводят при скоростях счета, не превышающих 20000 имп./с.

4.2 Измерение СИСТЕМНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

4.2.1    Общие положения

Чувствительность — это параметр эффективности распознавания излучения РАДИОНУКЛИДНОГО ИСТОЧНИКА, т. е. скорость регистрации событий вблизи РАДИОНУКЛИДНОГО ИСТОЧНИКА при низких значениях АКТИВНОСТИ, когда ПОТЕРИ СЧЕТА незначительны. Измеренная СКОРОСТЬ СЧЕТА для заданной АКТИВНОСТИ и РАДИОНУКЛИДА зависит от многих факторов, в том числе от материала детектора, его размеров и толщины, размеров и формы РАДИОНУКЛИДНОГО ИСТОЧНИКА, его свойств поглощения и рассеивания, а также от «мертвого времени» приборов, энергетических порогов и КОЛЛИМАТОРА.

4.2.2    Цель

Целью измерения является определение скорости обнаружения событий на единицу АКТИВНОСТИ для стандартного источника с заданными габаритными размерами и определенным КОЛЛИМАТОРОМ.

4.2.3    Метод измерения

Определенный РАДИОНУКЛИД с заданной АКТИВНОСТЬЮ размещают в ПРЕДЕЛАХ ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА ГАММА-КАМЕРЫ и отмечают конечную скорость счета. По полученным значениям рассчитывают СИСТЕМНУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ. Измерение в значительной степени зависит от точности количественного анализа РАДИОАКТИВНОСТИ, выполненного на калибраторе доз или счетчиком потенциальных ям. Сохранение абсолютных значений калибровки с погрешностью менее ± 10 % на этих устройствах представляется трудным. В случае необходимости получения более высокой степени точности следует рассматривать эталон соответствующего РАДИОНУКЛИДА.

4.2.4    Радионуклид

Используют РАДИОНУКЛИД, соответствующий значениям энергии коллиматора, выбранного по таблице 1.

4.2.5    РАДИОНУКЛИДНЫЙ ИСТОЧНИК

Используют цилиндрический фантом, изготовленный из полиметилметакрилата, как показано на рисунке 2. Кювету с источником, показанную на рисунке 1, располагают в фантоме в цилиндрическом отверстии, размеры которого указаны на рисунке 2. Остальную часть отверстия заполняют цилиндрической вставкой, размеры которой также приведены на рисунке 2. Фантом вместе с источником располагают на ПЕРЕДНЕМ ТОРЦЕ КОЛЛИМАТОРА (расстояние d= 0) и центрируют по ОСИ КОЛЛИМАТОРА.

ГОСТ Р МЭК 60789-2010

4.3.5    Расположение источника излучения

Для измерения СИСТЕМНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ используют линейный источник. Для этого раствор, содержащий выбранный РАДИОНУКЛИД, вводят в трубку внутренним диаметром 1 мм и длиной, соответствующей размеру ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА вдоль большой оси.

Для измерения СОБСТВЕННОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ используют многощелевой фантом, представленный на рисунке 4. Щелевой фантом, покрывающий все ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА, должен быть расположен в центре БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ (без КОЛЛИМАТОРА).

Коллимированный источник располагают вертикально над центром фантома на расстоянии, не менее чем в пять раз большем максимальной линейной области ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА (рисунок 5).

4.3.6    Определение значения ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ

4.3.6.1    СИСТЕМНОЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ (с рассеивающей средой)

ГАММА-КАМЕРА должна быть оснащена исследуемым КОЛЛИМАТОРОМ. Линейный источник

располагают так, чтобы его ось была перпендикулярна к ОСИ КОЛЛИМАТОРА и параллельна одной из электронных осей на глубине измерения в воде или в водоэквивалентном материале, покрывающем все ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА. Воздушный промежуток между ПЕРЕДНИМ ТОРЦОМ КОЛЛИМАТОРА и поверхностью рассеивающей среды должен быть менее 5 мм. Глубина рассеивающей среды вдоль оси КОЛЛИМАТОРА должна быть 200 мм. Измерения выполняют в трех параллельных плоскостях на расстояниях 50, 100 и 150 мм от ПЕРЕДНЕГО ТОРЦА КОЛЛИМАТОРА. Измерение повторяют, используя источник, расположенный параллельно другой электронной оси. Цифровая информация должна быть собрана с пиксела, размер которого равен или меньше 10 % ПОЛНОЙ ШИРИНЫ НА УРОВНЕ ПОЛОВИНЫ МАКСИМУМА (ПШПМ) изображения источника, расположенного на глубине измерения. Число импульсов в канале пика каждой ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ должно быть более 10000.

4.3.6.2    СОБСТВЕННОЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ

Щелевой фантом устанавливают на ГАММА-КАМЕРУ, при этом КОЛЛИМАТОР снимают. Фантом ориентируют таким образом, чтобы каждая ось его щели была параллельна электронным осям X и У. Получают две группы данных. Число импульсов в канале пика каждой ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ должно быть не менее 1000.

4.3.7    Обработка данных

4.3.7.1    Обработка данных, полученных при определении СИСТЕМНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ

Профили шириной (30 + 5) мм должны быть получены под прямыми углами к оси ЛИНЕЙНОГО ИСТОЧНИКА. Протяженность срезов должна быть ограничена точкой, в которой значение измеренной величины составляет 5 % ее максимального значения, или верхней границей ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА. Срезы должны соприкасаться друг с другом.

4.3.7.2    Обработка данных, полученных при определении СОБСТВЕННОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ

Профили шириной (30 + 5) мм должны быть получены под прямыми углами к оси щели. Срезы должны соприкасаться друг с другом.

4.3.8    Анализ данных

Значение ПОЛНОЙ ШИРИНЫ НА УРОВНЕ ПОЛОВИНЫ МАКСИМУМА (ПШПМ) определяют из среднего интерполированного значения половины высоты, рассчитанного для каждого пика (рисунок 7). Значения выражают в миллиметрах, умноженных на значение соответствующего пиксела.

ЭКВИВАЛЕНТ ШИРИНЫ измеряют по каждому пику. Значение ЭШ рассчитывают по формуле

эш = Х^,

/ С _т

где ^С,- — суммарное значение импульсов на профиле из срезов, ограниченных точками, которые име-

/ ют значение 1/20 С_т на каждой из сторон пика;

С_т — максимальное значение пиксела;

PW— ширина пиксела, мм (см. рисунок 8).

4.3.9    Оценка определения СИСТЕМНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ

Из результатов определения ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ (4.3.6.1) должна быть получена следующая информация:

a)    Рассчитанная ФУНКЦИЯ ПЕРЕДАЧИ МОДУЛЯЦИИ (ФПМ), представленная группой графиков с линейным масштабом;

b)    ПШПМ, ПОЛНАЯ ШИРИНА НА УРОВНЕ ОДНОЙ ДЕСЯТОЙ МАКСИМУМА (ПШДМ) и ЭКВИВАЛЕНТ ШИРИНЫ (ЭШ) для каждой ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ. Кроме того, рассчитывают

5

среднее значение для каждого измеренного расстояния от источника до КОЛЛ ИМАТОРАпо направлениям Xили Y, а также среднее значение отклонений пространственного разрешения по осям Хи У.

4.3.10    Оценка определения СОБСТВЕННОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ

Из результатов определения ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ (4.3.6.2) должны быть рассчитаны ПШПМ и ЭШ, какуказано в4.3.9.

4.3.11    Регистрация результатов

Для каждого коллиматора значение СИСТЕМНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ (с использованием рассеивающей среды), выраженное значениями ПШПМ, ПШДМ и ЭШ, фиксируют по 4.3.6.1. Кроме того, представляют графики ФПМ.

Значение СОБСТВЕННОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ, выраженное значениями ПШПМ и ЭШ по 4.3.6.2, регистрируют.

4.4    Измерение ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

4.4.1    Измерение СОБСТВЕННОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

При измерении СОБСТВЕННОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ (см. 4.3.6.2) получают следующую информацию.

4.4.2    Дифференциальная нелинейность

От каждой из групп данных получают профили из срезов под прямыми углами коси щели протяженностью не более 30 мм в направлении оси щели. Срезы должны соприкасаться другсдругом. Положение каждого пика в каждом срезе определяют из среднего интерполированного значения половины высоты, рассчитанного для каждого пика (см. рисунок7). В каждом срезе определяют расстояния между соседними положениями пиков. Дифференциальную нелинейность ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА находят как стандартное отклонение всех измеренных расстояний, получаемых от двух групп данных (ориентированных по осям Хи У).

4.4.3    Абсолютная нелинейность

Абсолютную линейность определяют методом наименьших квадратов равнорасположенных параллельных линий для каждой из двух групп данных отдельно (ориентированных по осям X и У). Абсолютную нелинейность рассчитывают как наибольшее значение отклонений по осям X и У, в миллиметрах, между наблюдаемой и рассчитанной линиями в ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА.

4.5    НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

4.5.1    Общее положение

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ характеризует до некоторой степени способность системы визуализации отображать на снимке пространственное распределение сигнала в объекте, особенно воспроизводить объект с локальной чувствительностью, значение которой является постоянным и пропорционально активности на всем поле зрения детектора. Для проведения измерения получают изображение однородного потока, поступающего в ГАММА-КАМЕРУ, в воздушной среде без КОЛЛИМАТОРА (СОБСТВЕННАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ) и с КОЛЛИМАТОРОМ в рассеивающей среде (СИСТЕМНАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ). Метод измерения СИСТЕМНОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ в большей степени используют в клинических целях, когда выполняют измерения на пациенте, в то время как метод измерения СОБСТВЕННОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ используют для определения рабочих характеристик ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ без учета характеристик КОЛЛИМАТОРА и влияния рассеивающей среды.

4.5.2    Цель измерений

Целью измерений является определение способности камеры отображать однородные входные сигналы без локальных искусственных изменений в плотности отсчетов путем определения однородности изображения однородного потока фотонов по максимальным отклонениям от среднего значения плотности отсчетов, частично (дифференциальная нелинейность) или на всем поле зрения детектора (интегральная нелинейность), а также по гистограммам отклонений размера пиксела (распределение неравномерности).

4.5.3    Радионуклид

Для измерения СИСТЕМНОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ используют радионуклид, выбранный по таблице 1, с учетом используемого коллиматора. Для измерения СОБСТВЕННОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ следует использовать ^99тТс.

4.5.4    Определение характеристик СОБСТВЕННОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Держатель источника и источнике РАДИОНУКЛИДОМ располагают так, как показано на рисунке 5. Области вне ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА должны иметь свинцовую защиту. Пиксел должен быть квад-

6