Способ контроля качества гамма-камеры для динамических исследований

 

Изобретение предназначено для определения качества радионуклидных диагностических исследований функционального состояния различных органов и систем. Цель изобретения повышение точности способа. Обеспечивают периодическое изменение попадающего на детектор .потока гаммаквантов путем качания математического маятника с источником гамма-излучения в поле чувствительности детектора . Регулируют попадаюпщй на детектор поток гамма-квантов путем выбора значений высоты подвеса, угла между плоскостью качания маятника и плоскостью лицевой поверхности детектора, а также начального угла качания маятника. Получают временную гистограмму процесса перемещения источника в поле чувствительности детектора гамма-камеры для выбранной на дисплее зоны интереса и выбранной частоты регистрации кадров. Рассчитьшают ожидаемую кривую изменения во времени попадающего на детектор потока гамма-квантов. Оценивают расхождение временной гистограммы и расчетного распределения по величине статистического критерия хи-квадрат. Способ характеризуется существенным упрощением процедуры контроля. (С (Л 4 Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1б11 4 А 61 В 6/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4159511/28-14 (22) 04 . 12. 86 (46) 28.02.89. Бюл. Р 8 (71) Всесоюзный онкологический научный центр АМН СССР (72) Б.Я. Наркевич и.Л.Я. Фишман (53) 615.849(088.8) ,(56) Bennett С.W. Brill В.В. А general purpose dynamic phantom for

gated computer aided gamma-camera

evaluation. In МеЫса1 Radionuclide

Imaging, v. 2, Vienna, IAEA, 1981, р. 35-46. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ГАММАКАМЕРЫ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (57) Изобретение предназначено для определения качества радионуклидных диагностических исследований функционального состояния различных органов и систем. Цель изобретения— ,повышение точности способа. Обеспечивают периодическое изменение по1

Изобретение относится к медицине и предназначено для определения качества радионуклидных диагностических исследований функционального состояния различных органов и физиом логических систем, выполняемых на гамма-камерах любого типа в режиме динамической сцинтиграфии.

Целью изобретения является повышение точности способа.

Способ осуществляют следующим образом.

„„SU„„1461411 A1 падающего на детектор потока гаммаквантов путем качания математического маятника с источником гамма-излучения в поле чувствительности детектора. Регулируют попадающий на детектор поток гамма-квантов путем выбора значений высоты подвеса, угла между плоскостью качания маятника и плоскостью лицевой поверхности детектора, а также начального угла качания маятника. Получают временную гистограмму процесса перемещения источника в поле чувствительности детектора гамма-камеры для выбранной на дисплее зоны интереса и выбранной частоты регистрации кадров. Ðàñсчитывают ожидаемую кривую изменения во времени попадающего на детектор потока гамма-квантов. Оценивают расхождение временной гистограммы и расчетного распределения по величине статистического критерия хи-квадрат.

Способ характеризуется существенным упрощением процедуры контроля.

Устанавливают детектор гамма.-камеры с коллиматором в положение, при котором лицевая поверхность детектора вертикальна; обеспечивают периодическое изменение попадающего на детектор потока гамма-квантов путем качания так называемого математического маятника с источником гамма-излучения в поле чувствительности детектора перед его лицевой поверхностью. Математический маятник представляет собой подвешенную к

1461411 потолку помещения тонкую нерастяжимую нить, на конце которой закреплен точечный источник гамма-квантов с примерно такой же активностью того ! же радионуклида, с каким предполагается выполнять радионуклидное исследование больного, причем масса нити должна быть много меньше массы источника. Регулируют попадающий на детектор поток гамма-квантов путем предварительного выбора значений высоты подвеса, угла между плоскостью качания маятника.и плоскостью лицевой поверхности детектора, а также начального угла качания маятника, т.е. угла между нитью маятника и вертикалью в начале качания; получают временную гистограмму процесса перемещения источника в поле чувствительности детектора гамма-камеры для выбранной на дисплее зоны интереса и выбранной частоты регистрации кадров, рассчитывают теоретически ожидаемую кривую изменения во времени попадающего на детектор потока гамма-квантов для той же зоны интереса", проводят вычисление показателя совпадения теоретической кривой и временной гистограммы.по формуле статического критерия хи-квадрат .

L3 (t )-l(t; )1

Х=

Р

Ф(; ) 3 (t; ) количество зарегистри рованных импульсов в момент времени й( Р (t ) — значение ординаты теоретической кривой, для того же момента 40 времени. и — полное число точек временнои гистограммь1 за один период качания маятника. где

Сравнивают величины с ее табличным значением для того же значения и, т.е. и-1 степеней свободы, и при величине показателя менее ука- 50 занного в таблицах критического значения констатируют нормальное качество динамической сцинтиграфии, а более табличного — сниженное качество, которое должно быть удучшено соответствующей регулировкой режимов работы гамма-камеры.

Пример. Проведен контроль качества динамической, сцинтиграфии для эмиссионного компьютерного томографа типа "Рота-камера". Оба детектора типа ZLC-75 с многоцелевыми низкоэнергетическими плоскопараллельными коллиматорами типа 825-00624 устанавливали в вертикальное положение, причем лицевые поверхности детекторов находились напротив друг друга.

Режим динамической сцинтиграфии: автоматическая настройка на фотопик гамма-излучения Т энергии

99т

140 кэВ с шириной "окна" 20Х, частота дискретизации 10 кадров/с. Параметры математического маятника: длина подвеса к потолку 270 см, масса нити 12 г, масса пластмассового контейнера с источником активностью

180 МБк и со свинцовым утяжелителем

250 г, плоскость качания параллельна лицевой плоскости каждого детектора, расстояние от плоскости качания до лицевой плоскости 3,0 см, начальный о угол качания 4,3, в состоянии покоя маятника точка расположения находится на оси симметрии каждого детектора. Провели расчет периода качания маятника по формуле

t1

Т = 27 — = 3,30 с, где 1 — высота подвеса, м, 1

g - ускорение земного тяготения.

Длительность нахождения источника в поле чувствительности детектора за один полупериод качания рассчитывали по формуле

r- T Т с1 а = — — агссоз = 0,89 с, 2 н гА где d — диаметр сцинтилляционного кристалла гамма-камеры, равный 30 см,"

А — максимальное отклонение маKCl Х ятника по горизонтали от его положения равновесия, равное

20 см.

Тогда теоретически рассчитанная кривая изменения потока гамма-квантов во всем поле чувствительности детектора имеет характерную "гребенчатую" форму с длительностью каждого импульса 0,89 с и продолжительностью интервала между соседними импульсами 2,41 с. Далее провели динамическую. сцинтиграфию 6 периодов качания маятника в указанном выше режиме. Вычислили показатель совпадения К, усредненный по 6 перио1461411 ствия проводимых при контроле измерений реальному процессу динамической сцинтиграфии тела пациента за счет моделирования процесса, при котором полюс радиоактивности перемещается в поле чувствительности детектора гамма-камеры.

Предложенный способ может быть использован во всех радиологических и онкологических учреждениях, применяющих гамма-камеры для динамической сцинтиграфии различных органов и систем, что позволит повысить точность соответствующих радиодиагностических исследований.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Составитель А.Пецко

Техред Л.Сердюкова

Редактор H.Öèòêèíà

1<орректор В.Романенко

Заказ 619/2 .Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г1(НТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 дам качания для 33 экспериментальных точек за 1 период (10 фреймов за секунду). Его величина, равная 38,3, не превышает соответствующее таб5 личное значение, равное 46,2 для такого числа точек при доверительной вероятности 0,95. В связи с этим был сделан вывод о нормальном качестве динамической сцинтиграфии, проводимой с помощью первого детектора.

Для второго детектора, лицевая плоскость которого была расположена на расстоянии 5 0 см от плоскости качания маятника, повторили все расчеты.

Оказалось, что рассчитанная величина Y., равная 52, 1, была больше своего табличного значения, равного

46,2, в связи с чем бып сделан вывод о низком качестве динамической сцинтиграфии с помощью второго детектора, Способ может быть использован для количественной оценки уровня качества, в том числе и точности, всей процедуры радионуклидных исследований функционального состояния органов и систем. Хотя предложенный способ непосредственно предназначен и был использован для контроля качества исследований, проводимых на гамма-камере, его можно также использовать и для контроля качества исследований, проводимых на радиодиагностических установках с автономными коллимированными детекторами гаммаизлучения.

Заявленный способ характеризуется существенным упрощением процедуры контроля за счет замены сложных динамических фантомов на простой математический маятник и за счет облегчения расчетов теоретической кривой для такого маятника; повышением точности контроля за счет того, что сопоставление зарегистрированной временной гистограммы и теорети- 45 ческой кривой проводится не на качественной, а на количественной основе, повышением степени соответСпособ контроля качества гаммакамеры для динамических исследований путем периодического изменения потока-квантов, регистрируемых неподвижным детектором гамма-камеры, и сопоставления зарегистрированной временной гистограммы с ожидаемым расчетным распределением этого потока во времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, изменение потока проводят качанием математического маятника с точечным изотропным источником гам" ма-излучения относительно поля чувствительности вертикально установленного детектора, регулируют скорость указанного изменения предварительным выбором высоты подвеса, начального угла качания и угла между плоскостью качания маятника и плоскостью лицевой поверхности детектора, при сопоставлении зарегистрированной временной гистограммы и расчетного распределения оценивают их расхождение по величине статического критерия хи-квадрат и при величине показателя меньше указанного в таблицах критического значения констатируют нор мальное качество гамма-камеры при динамических исследованиях.