放射科探测器校准

（一）常规PET探测器测试或校正的空白扫描

1.空白扫描的用途　PET探测器测试或校正的空白扫描（blank scan）主要用于检测有故障的PET探测器及作为PET校正文件。

2.空白扫描的执行时间　PET探测器测试或校正的空白扫描每天开始时，在“快速CT校准”过程后执行。每次探测器测试时间为5min。每周应执行1次高质量空白扫描校正，扫描约需30min。

3.PET探测器测试的空白扫描过程及意义　空白扫描是每天必须做的一项质量控制任务。空白扫描的辐射源是安装在扫描架内的棒源（68Ge）提供，启动空白扫描协议，设置好采集参数，将床板移入PET位置，开始进行空白扫描，扫描时，棒源在系统控制下自动从屏蔽器中取出，贴着探测器环并绕中心旋转，使各探测器均匀地接受辐射。空白扫描的目的之一是监测探测器性能随时间发生的漂移。空白扫描的结果经探测效率归一化校正后，以正弦图（sinogram）的形式给出，并可以与标准化正弦图比较，期望的结果是均匀的正弦图。达不到要求的探测器块（detector block）在正弦图中显示为暗色的线或条纹。变异超过某一阈值会报警。当不合格的探测器块较多时，应重新探测效率归一化校正系数图。如果暗色的线或条纹仍然存在，则应通知设备维修工程师进行检修。

4.PET探测器校正的空白扫描过程　每周执行1次的PET探测器校正的空白扫描是为了维护和（或）用于衰减处理校正的PET数据传输扫描（VQC处理时要用到此校正文件），此扫描过程需持续30min，空白扫描完成后，将此数据在扩展重建中处理成校正文件进行保存。

（二）单个探测器模块（singles）检测与校准

1.单个探测器模块检测与校准的用途　用于检测与校准单个探测器模块通道增益（gain）、能量（energy）及位置（position）。

2.单个探测器模块检测与校准的执行时间　每周执行1次，执行的持续时间约1h。

3.单个探测器模块检测与校准的执行过程　先应验证当前的单个探测器模块校准文件的备份是否存在。扫描时应确保扫描床处于PET位，卸下床板延伸器，缩回床板，尽可能地远离PET视野。定好位置，执行完全QA（full QA）中的单个校准（singles calibration），从单个任务（singles task）列表中选择更新增益（update gain）、能量、位置，分别对第一个模块（=0）和最后一个模块（=55）进行检测与校准。在成功完成校准时，消息框出现单个校准已完成（singles calibration completed），否则，会显示一条失败消息。如果发生了故障，那么在完成第一次尝试后重复更新增益。如果第二次尝试时校准不成功，则应通知维修工程师。

（三）符合时间特性（coincidence timing characterization，CTC）校准

1.符合时间特性校准用途　用于校准符合事件的检测时间。

2.符合时间特性校准执行时间　CTC应每周执行1次，持续时间最多15min。

3.符合时间特性校准执行过程　首先应验证当前的单个探测器模块校准文件的备份是否存在。扫描时应确保扫描床处于PET位，卸下床板延伸器，缩回床板，尽可能地远离PET视野。定好位置，执行完全QA[（full QA中的符合时间（coincidence timing）]选项，采集持续时间设置为5min，启动扫描程序进行数据采集。完成数据采集后，将数据按时间范围正弦图数据进行计算且加以保存并更新为CTC目前的校准文件。如果系统未能达到收敛，则重复进行1次CTC校准过程，如果尝试3次，系统仍未能达到收敛，则应与维修工程师联系。

（四）均一化（normalization）校正

1.均一化校正用途　确保发射扫描采集数据时重建图像的均匀性。探测器接受同一强度的辐射，各符合线路上的计数反映的就是它的探测效率。由于受到探测器的性能差异及探测器的几何结构两种因素的影响，当探测系统的各个探测器接受同样强度的辐射时，所产生的计数也可能不相等，这就会导致探测效率的不均匀性。所有符合线路计数的平均值与该符合线的计数值之比即为各对探测器的归一化因子。在PET/CT出厂及之后定期用旋转68Ge棒源测试系统探测器效率的不均匀性，并且将测试结果转换成校正系数图，以便作为校正文件使用（图3-1）。

图3-1　高分辨率模式下的均一性测试曲线

2.均一化校正执行时间　每3个月应运行1次均一化校正软件，应安排在晚上进行，此校正执行持续时间约12h。

3.均一化校正执行过程　在运行均一化校正程序前，应先运行1次5min的“空白扫描”，并检查条纹和矫作物（伪影）。如空白扫描所检测的探测器正常，则运行均一化校正协议程序，一般采集持续时间为8～24h，厂家建议的最小值采集持续时间为12h。采集完成后进行数据处理生成均一化校正文件，按照设备准则来归档“均一化校准”，并且可按需要删除“均一化校准”的原始数据。

（五）3D几何校准（geometric calibration）

1.3D几何校准用途　用于3D井型计数校正的前期校正文件。

2.3D几何校准执行时间　每3个月执行1次，应在3D井型计数校正开始前进行3D几何校准，执行待续时间为30～45min。

3.3D几何校准执行过程　运行3D几何校准前，先运行1次5min的“空白扫描”，并检查条纹和矫作物（伪影）。然后，运行全面质保内的几何校准ACQ，根据均一化放射源的当前强度，来确定适当的扫描持续时间，当采集成功完成后，将数据导入扩展重建协议程序内进行数据处理，系统自动生成一个反向正弦图以校正发射数据，重建状态显示成功消息后，按照设备准则来归档“几何校准”。

（六）集成的井型计数校正（well counter correction）

1.集成的井型计数校正的用途　进行“井型计数校准”并生成2D、3D井型计数校准文件。

2.集成的井型计数校正的执行时间　每3个月执行1次，执行持续时间各为45min。

3.集成的井型计数校正的过程及处理　在执行井型计数校准之前，应先执行容积质量控制校准，且前一天应执行单一校准（更新增益、位置和能量）和符合时间特性校准，另外，还应先执行几何校准和均一化。井型计数校准需使用一个充水的模型（图3-2）和一个已知数量（0.8mCi）的放射性核素（如FDG），将每个图像像素中的测量数值关联到物理单元中测量出来的特定放射性数值。“3D井型计数校正”也可去除图像之间的任何轴向灵敏度差异（图3-3至图3-9）。集成的井型计数校正步骤较复杂，简单概述如下：①准备模型，将已知放射性活度的放射性核素（如FDG）注入已知容量水的模型中，将其充分混合；②采集2D井型计数数据；③采集3D（脑部）均一化井型计数数据；④采集3D（脑部/身体）均一化井型计数数据；⑤执行2D井型计数校正；⑥执行3D（脑部）井型计数校正；⑦执行3D（脑部/身体）井型计数校正；⑧将生成的校正文件归档。

图3-2　PET测试用水模

图3-3　高分辨率模式下的层厚分辨率及灵敏度曲线

图3-4　高分辨率模式下的计数率校正测试曲线

图3-5　高分辨率和高灵敏度模式下的系统死时间和散射率测试曲线

图3-6　高分辨率模式下的散射校正测试曲线

图3-7　高分辨率模式下的散射分数测试曲线

图3-8　高分辨率模式下的灵敏度测试曲线图(真计数+散射计数)

图3-9　高分辨率模式下的轴向和水平方向分辨率测试曲线

（七）更换棒源（rod source）

当前的棒源大都采用68Ga，它的半衰期为271d，厂家建议每1～1.5年更换1次。