WS∕T 263-2006 医用磁共振成像（MRI）设备影像质量检测与评价规范(卫生).pdf

ICS 13.100 c57 备案号:19120-2006 认TS中华人民共和国卫生行业标准WS厅、263-2006医用磁共振成像(MRI)设备影像质量检测与评价规范Specification of image quality test and evaluation for medical magnetic resonance imaging (MRI) equipment 2006-11-15发布2007-04-01实施咔=r-f-乒头、民三主EE奉日00-=:1主当三苦口发布WSjT 263-2006 目次前言皿1 范围.2 术语和定义3 性能检测模体及成像溶液的要求24 性能参数的检测与评价.2 附录A(资料性附录)医用磁共振成像(MRD设备性能检测方法图示.7目Ij 本标准的附录A为资料性附录。本标准由卫生部放射卫生防护标准专业委员会提出。本标准由中华人民共和国卫生部批准。本标准起草单位:中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所。本标准主要起草人:林志凯、邓君、侯长松、赵兰才、葛丽娟。WS/T 263-2006 m WSjT 263-2006 51 本标准根据卫生部、国家发展和改革委员会和财政部联合发布的大型医用设备配置与使用管理办法).参照采用AAPM核磁共振第1工作组报告磁共振影像设备的质量保证和模体)( Quali ty ass ur-ance methods and phantoms for magnetic resonance imaging: Report of AAPM N uclear Magnetic Res-onance Task Group No. 1)、AAPM核磁共振第6工作组报告磁共振影像系统的验收检验)(Acceptance testing of magnetic resonance imaging systems: Report of AAPM Nuclear Magnetic Resonance Task Group No.的、NEMA标准MS1-2001(诊断磁共振影像信噪比(SNR)的测定)CDetermination of signal-to-noise(SNR)in diagnostic magnetic resonance imaging)、NEMA标准MS2-2003(诊断磁共振影像两维几何畸变率的测定)(Determinationof two-dimensional geometric distortion in diagnostic magnetic resonance images)、NEMA标准MS3-2003诊断磁共振影像均匀性的测定)(Determinationof image uniformity in diagnostic magnetic resonance images)、NEMA标准MS5-2003诊断磁共振影像层厚的测定)(Determinationof slice thickness in diagnostic magnetic resonance imaging)等技术报告和标准的有关内容。为保证本标准既符合我国当前医用磁共振影像诊断技术的实际应用，又与国际上医用磁共振影像质量控制技术接轨，因此，结合我国磁共振设备应用的实际情况，并参考国际上相关权威机构的技术报告和标准，制定本标准。V WSjT 263-2006 医用磁共振成像(MRI)设备影像质量检测与评价规范1 范围本标准规定了医用磁共振成像(MRD设备影像质量检测项目与要求、检测方法和评价方法。本标准适用于永磁体、电磁体和超导磁体医用磁共振成像(MRI)设备的验收检验和状态检验。2 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。2.1 验收检验acceptance test 设备安装完毕或重大维修之后，为鉴定其性能指标是否符合约定值而进行的质量控制检测。2.2 状态检验status test 对运行中的设备，为评价其性能指标是否符合要求而进行的定期质量控制检测。检验周期般每年进行一次。2.3 共振频率resonance frequency 与静磁场侣。)相匹配的射频(RF)频率f。根据拉莫尔(Larmor)方程，其振频率为:f=朵。式中2Y一一被研究核的旋磁比，单位是弧度特斯拉1.在j、1Crad T-1 S-l); Bo一一静磁场的场强，单位为特斯拉CT)。对于质子，其旋磁比为y=2:67519XI08rad. T一1.s-1，根据Larmor方程计算可知，质子的共振频率是42.58MHzjT。2.4 溢流层f100d section 模体内只有成像溶液的扫描层。2.5 信曝比SNR signal-to-noise ratio 模体溢流层影像的信号强度与噪声的比值。信号S定义为:影像上感兴趣区(ROD内的像素强度平均值Smeas减去本底像素强度平均值Sb的差。噪声N定义为:影像上感兴趣区(ROD内像素强度的标准偏差SD。2.6 几何畸变率geometric distortion 影像中所显示的点相对它已知位置的偏移或影像中任何两点间的距离相对已知值的偏差。几何畸变率又称为空间线性。2. 7 高对比空间分辨力high-contrast spatial resolution 在无明显噪声贡献时，表明磁共振成像(MRD设备能够区分开最小物体的分辨力。2. 8 影像均匀性image uniformity 当成像体具有均匀的磁共振特性时，磁共振成像设备在整个被扫描体积上产生恒定信号响应的能力。2.9 层厚slice thickness 层剖面分布曲线最大峰值一半处的全宽度(FWHM)。2. 10 层剖面分布曲线slice profile 当一点源垂直穿过重建平面移动时，磁共振成像设备对该点源的响应。2.11 层厚非均匀性slice ununiformity 1 WSjT 263一2006层厚的非一致性变化程度。2. 12 纵横比aspect ratio 成像模体为矩形时，影像上纵向与横向长度的比值;成像模体为圆柱形时，影像各直径间的最大比值。2. 13 静磁场(Bo)均匀度static-ma伊eticfield homogeneity 在磁体等中心处.一球体(直径30cm45cm)上磁场强度的变化程度，用磁场强度的百万分数表示。2. 14 影像伪影image artifacts 在规定的空间位置上，用错误的影笆主影的特征是:在已知含有不产生萝Cghosts)。相位编码成像梯气伪影。2. 15 制冷剂(液氮、液重口m超导磁共振成像记冷剂挥发率又称为制、2. 16 水平和垂直磁共振成像设3.2 成像溶液阶应使用含顺成像溶液，其浓度试剂CUS04 4 性能参数的检测与评价4. 1 共振频率4. 1. 1 检测方法小时(Ljh)表示。制1)和l蒸俑水配制625ms-38ms 3. 6g氯化铀CNaCD。在所有梯度场关闭的情况下，将检验模体置于磁体的等中心;调节射频(RF)合成器的中心频率，使磁共振CMR)信号达到最大。MR信号达到最大时的射频(RF)合成器的中心频率即为MRI设备的共振频率。可以利用计算机软件功能程序化调节和测量其共振频率，并应每天记录，以便分析其变化趋势。4. 1. 2 评价在开机后和关机前分别测量共振频率，其相对偏差应50XIO-6o4.2 信噪比SNR2 WS/T 263-2006 4.2. 1 检测方法将检验模体水平置于头线圈内置于磁体的等中心位置，模体的中心同RF线圈的中心近似重合。选择扫描参数，对模体的溢流层扫描成像。参考表2中的要求选取扫描参数。参数名称成像序列j脉冲阿波时间TE脉冲恢复时间TR采集次数在溢流层影像上75%中心准偏差SD，在溢流层影像的总平均值Sb见图A.信噪比计算:信号步撞击对于BoO.信噪比SNR应注表2扫描参数的选取参数选取向旋回披序列:SE15ms40ms 200ms600ms 参数名称MR信号接收线圈视野FOV采集矩阵对于O.5T;j1川甘医用磁共掠时，信噪比SNRf.7参数选取头部线图250mmX250mm 256mmX256mm 5mmlOmm 噪比SNRrcl二三l的医用磁共振成像吃MRIl设备，采集布撤为二三2次，相对信H呆Il:tSNRel二三l时，及或圆柱形)指导的自旋回旋影像与应用计算机制j距IJ能，测量方形影像2)，或测量圆形影像的若望径，珩由棒或孔护主的线性模体影像，证算几何畸空圭现图.3)。性)可用下述公式计冉tD测影像上测量的尺寸(mm)。4.3.2 评价影像几何畸变率GD最大不应超过5%。4. 4 高对比空间分辨力4.4.1 检测方法采用检验物目视评价法。在检验模体分辨力插件上有规则分布的4排(或6排)方形或圆形小孔，边长(或直径)可分别为:O.5mm、O.75mm、l.Omm、1.25mm、1.5mm、2.0mm，或刻制有高分辨力的图案。在分辨力插件影像上，通过调节窗宽(WW)和窗位(WL)，直至将每一扫描平面影像上孔的行距、间隔清晰地分辨并区分开来，此时的孔径或能分辨清楚的最大线对数，即为MRI设备影像扫描平面上3 WS/T 263-2006 的高对比空间分辨力，见图A.4、图A.5、图A.6和图A.7。4. 4.2 评价在层厚为5mm10mm范围内，在对应FOV= 250mm X 250mm的相应采集矩阵条件下，使用头部线圈，高对比空间分辨力应符合表3中的要求。线圈类型头部线圈-4.5 影像均匀性4.5. 1 检测方法层厚mm5lO 表3高对比空间分辨力的基本要求视野FOV采集矩阵高对比空间分辨力mmXmm mmXmm 口H丑128X 128 2 250X250 256 X256 l 512X 512 O. 5 在溢流层影像上75%区域(通常距影像边缘1cm)内，利用计算机软件影像分析功能分别测量若干个感兴趣区(ROD内的像素强度平均值，一般测定10个ROI的数值。常见模体的溢流层影像示于图A.1、图A.8和图A.9中。从所测定的数值中，选出最大平均像素值5max和最小平均像素值5rnin，按照下式计算整数值影像均匀性:式中:U一一影像均匀性;Smax 像素强度最大平均值;Smin一-像素强度最小平均值。4.5.2 评价影像均匀性U应去75%。4.6 层厚4.6.1 检测方法U=ll坠正鸟斗丁X100%.(3) 1 (Smax十Smin)I川测量层厚的模块都是做成斜面，斜面的表面与扫描平面形成一个角度(圳。在斜面影像上，应用计算机影像分析软件功能，测量斜面影像的像素强度的剖面分布曲线。在剖面分布曲线上测定峰值一半处的全宽度FWHM，则层厚按下式计算:层厚=FWHMXtan(4) 式中，当=30。时，tan=O. 25;当=45。时，tan= 1，此时，所测FWHM即为所测层厚，层厚测量影像示意见图A.10。4.6.2 评价设置标称层厚值在5mm10mm之间，层厚的测量值与设置的标称值误差应在:l:lmm内。4. 7 层厚非均匀性4.7. 1 检测方法在层厚影像上测量48个层厚值，计算其标准偏差作为层厚的非均匀性。4.7.2 评价层厚非均匀性应10%。4.8 纵横比4.8.1 检测方法应使用具有规则形状的模体作为检测工具，如方形成像模体和圆柱形成像模体。成像模体为方形4 WS/ T 263-2006 时，在视频影像上分别测量横向和纵向的长度并比较其比值;成像模体为圆柱形时，则测量4个直径值并计算其比值，见图A.ll和图A.12。在拷贝的胶片上测量影像的纵横比，并与视频影像的纵横比进行比较，检查硬拷贝系统导致胶片影像发生几何畸变的程度。4.8.2 评价视频影像上测量的纵横比与实际成像体的纵横比的偏差应在+5%内符合，胶片影像上测量的纵横比与视频影像上测量的纵横比偏差应在:!:5% 内。4.9 静磁场(Bol均匀度4.9. 1 检测方法采用目测定性检验方法:在FOV注380mmX 380mm条件下，在模体正方形格栅插件影像上目测评价静磁场侣。)均匀度，见图A.13和图A.140 4.9.2评f介静磁场侣。)均匀度正常时，影像上格栅看上去应该均匀对称，影像四边平直，如图A.13影像。反之，则表明静磁场侣。)均匀度较差，如图A.14影像。4. 10 静磁场(Bol非稳定性4. 10. 1 检测方法4. 10. 1. 1 超导磁体静磁场的非稳定性检测方法将均匀头部模体置于头线圈的中心部位，选用一种脉冲扫描序列扫描，记录产生共振时频谱的共振中心频率和扫描时间。t小时后(通常要求8h)在相同检验条件下进行重复检验，并记录同样的数据。计算两次扫描共振中心频率的偏差(用10表示)，然后除以两次测量之间的时间，即得到超导磁体静磁场的非稳定性，计算公式如下:式中:Wun 超导磁体磁场的非稳定4性;11 第一次测量的共振中心频率;12一一第二次测量的共振中心频率;t一一两次测量之间的时间间隔Ch)。Wun=且主左. . .C 5) JI 4. 10. 1. 2 永磁体和常导磁体静磁场的非稳定性检测方法将均匀头部模体置于头线圈的中心部位，选用一种脉冲扫描序列扫描，记录产生共振时频谱的共振中心频率和扫描时间。每间隔1h重复测量一次，t小时后(通常要求8h)用下式计算磁场的非均匀性:Wn.=咔且 式中:W= 永磁和常导磁体磁场的非稳定性;fllmx 测量的最大共振中心频率;fmin 测量的最小共振中心频率;t一一第一次和最后一次测量之间的时间间隔Ch); f 所测共振中心频率的平均值。4. 10.2 评价对于超导磁体，其非稳定性应运0.125X 1O-6/h，对于永磁体和常导磁体，其非稳定性应10X 106/ho 4.11 影像伪影4. 11. 1 模体要求模体应由一个产生信号的圆柱体组成，其直径为2cm5cm即可。该小圆柱形模体应位于性能检5 WS/T 263-2006 测模体上成45。角对称位置的一个相限内。性能检测模体应有定位标志，并且直径至少应注10cm，厚度应至少大于最大层厚的两倍，见图A.15和图A.16。4. 11. 2 检测方法将性能检测模体置于磁场等中心位置，小圆柱形模体位于FOV内偏离磁铁等中心的一个象限内。应用一个多层、多回波脉冲扫描序列扫描成像，测定接收正交误差和相位编码误差。由接收正交误差引起的接收正交伪影与产生实信号的小模体方向正好相反(小模体位于左上角，则伪影将出现在右下角)。用伪影ROI内的信号值相对于模体影像ROI内信号值的百分偏差定量表示接收正交误差。由相位编码误差引起的相位编码伪影，将沿看#锦岳SilU主编码方向以多重影像的方式位移。用伪影ROI内的信号值相对于模仰伊朗卫信号值的百分偏差施表示接收相位编码误差。接收正交误差和相位编码式中:E一一接收正交误差T一一实际影像的信1f4. 11. 3 评价伪影的信号4.12.2 评价制冷剂(液氮、卢b意，并检查其原因。6 。9附录A(资料性附录)医用磁共振成像(MRI)设备性能检测方法图示图示和说明A.l 信噪比SNR检测图示见图A.l。图A.l在溢流层影像上测量信噪比A.2 几何畸变率检测图示见图A.2和图A.3。图A.2方形模体影像上测量几何畸变率WS/T 263一2006检测参数章条号4.2 4.3 7 WSjT 263-2006 图A.3几何线性模体影像上测量几何畸变率A.3 高对比空间分辨力图示见图A.4、图A.5、图A.6和图A.7。4.3 图A.4在分辨力插件影像上目测高对比空间分辨力(矢状面的水平和垂直空间分辨力4.4图A.5在分辨力插件影像上目测高对比空间分辨力(横截面的水平和垂直空间分辨力4.48 WSjT 263-2006 图A.6在分辨力插件影像上目测高对比空间分辨力(冠状面的水平和垂直空间分辨力4.4图A.7在分辨力插件影像上目测高对比空间分辨力(用线对测量空间分辨力4.4A.4 影像均匀性检测图示见图A.8和图A.9。图A.8在溢流层影像中黑框内的影像上测量影像均匀性4.5 9 WS/T 263-2006 图A.9在溢流层圆形影像上测量影像均匀性A.5 层厚检测图示见图A.10。图A.10层厚影像上用层剖面分布曲线测量层厚A.6 纵横比检测图示见图A.ll和图A.12。图A.11影像体为方形时纵横比的测量10 4.5 4.6 4.8 图A.12影像体为圄形时纵横比的测量A.7 静磁场(Bol均匀度检测图示见图A.13和圈A.14。图A.13静磁场(Bol均匀度正常的正方形格栅影像图A.14典型的静磁场(Bol均匀度差的正方形格栅影像WSjT 263-2006 4. 8 4. 9 4.9 11 WS/T 263-2006 A.8 影像伪影检测图示见图A.15和图A.16。/ .-线性格栅.- 队、!F、卡、卜击、运气.定位标志图A.15测量影像伪影定向模体俯视图4. 11 进液部分图A.16测量影像伪影定向模体侧视图4. 11 12