vol. 4 3/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
126
radiologia
\
radiology
artykuł naukowy
\
scientific paper
obecnie SNMMI (
Society of Nuclear Medicine and Molecular Ima-
ging
) we współpracy z NEMA oraz normę europejską opraco-
waną przez IEC [8-10]. W pierwszej wersji obie normy były de-
dykowane tylko dla systemów PET pracujących w modzie 2D,
przy czym od początku zaznaczała się pomiędzy nimi różnica
w podstawowych założeniach. Twórcy normy europejskiej po-
stawili sobie za cel symulację sytuacji klinicznej tak ściśle, jak to
możliwe, podczas gdy autorzy normy amerykańskiej skupili się
na weryfikacji podstawowych parametrów urządzenia i ocenie
pracy systemu w warunkach granicznych.
Norma NEMA
Podstawą do opracowania spójnej normy zawierającej testy po-
zwalające w sposób kompleksowy ocenić sprawność urządzenia
PET, stała się inicjatywa SNM. Jej podsumowaniem była praca
grupy Karp et al. [17], w której po raz pierwszy proponowano
zestaw pomiarów dedykowanych dla ówczesnej generacji ska-
nerów PET. Jako bazę określono trzy zadania, które należałoby
zrealizować, aby osiągnąć założone cele kontroli jakości. Pierw-
szym z nich jest opracowanie wspólnego języka metodologicz-
nego, jednoznacznie opisującego zaproponowane pomiary.
Drugim jest zaprojektowanie narzędzi do przeprowadzania
i oceny testów, z jednej strony możliwych do wykonania na róż-
nych typach PET, a z drugiej – dostarczających wiarygodnych
i miarodajnych wyników. Trzecim zadaniem jest przedstawienie
takiej struktury testów, aby na podstawie uzyskanych dzięki
nim wynikom określić dokładności badań
in vivo
. Następstwem
pierwszej współpracy było utworzenie przez NEMA grupy ro-
boczej, w skład której weszli przedstawiciele producentów apa-
ratów PET oraz przedstawiciele grupy zadaniowej SNM. NEMA
przedefiniowało pierwotne propozycje testów zaproponowa-
nych przez SNM i wydało pierwszą normę NEMA NU2-1994 [8].
Szybki rozwój badań PET całego ciała, głównie jako narzędzia
diagnostycznego w onkologii, doprowadził już kilka lat później
do konieczności zredagowania nowszej wersji normy NEMA
NU2-2001 [8]. Wersja ta kładła nacisk głównie na skanery 3D PET
całego ciała oraz zwiększenie znaczenia klinicznego wykony-
wanych pomiarów. Testy zostały uproszczone, a ich wykonanie
w założeniach miało być mniej czasochłonne, uwzględniając tak-
że gamma kamery mogące działać w systemie koincydencji [18].
Trzecia odsłona normy NEMA pojawiła się w 2007 roku [8]. W tej
wersji wzięto pod uwagę fakt wykorzystania w najnowszych ge-
neracjach skanerów, jako elementów detekcyjnych, materiałów
LSO (ortokrzemian lutetowy Lu
2
SiO
5
) lub LYSO (związek LSO
z itrem). Są to sztuczne kryształy scyntylacyjne, których jed-
nym z pierwiastków budujących jest izotop
177
Lu, a tym samym
charakteryzują się pewnym poziomem wewnętrznej radioak-
tywności. Dlatego też frakcja koincydencji przypadkowych dla
tych skanerów nigdy nie będzie tak niska, jak zakładano w nie-
których testach normy NEMA NU 2-2001. Obecnie obowiązującą
jest wersja z 2012 roku (NEMA NU 2-2012) [8]. Jak stwierdzają
sami autorzy we wstępie do raportu, wprowadzone zmiany są
stosunkowo niewielkie, głównie obejmujące dalsze doprecyzo-
wanie, ułatwiające przeprowadzanie testów oraz uczynienie ich
bardziej powtarzalnymi.
Pewnym ograniczeniem nowo opracowywanej normy NEMA
było jej skupienie się na skanerach PET dedykowanych do badań
całego ciała (o dużym polu widzenia FOV,
field of view
). Dla gene-
racji systemów PET o małym FOV, dedykowanych np. do badań
neurologicznych, istnieje konieczność odwoływania się do jej
starszych wersji. Przy czym należy zaznaczyć, że NEMA opraco-
wało osobny standard NEMA NU 4-2008 opisujący sposób kon-
troli aparatów PET przeznaczonych do badań małych zwierząt
[19]. Dla tej specyficznej rodziny skanerów PET testowane para-
metry są praktycznie takie same, jak dla dużych skanerów do ba-
dań ludzi. Zasadnicze różnice dotyczą stosowanych fantomów,
projektowanych dla mniejszych rozmiarów FOV.
Norma NEMA proponuje testy sprawdzające parametry,
które określają sprawność systemów PET. Można podzielić je
na dwie grupy [18]. Pierwszy zespół testów obejmuje pomiary
podstawowe:
––
rozdzielczość przestrzenna (
spatial resolution
),
––
czułość (
sensitivity
),
––
pomiar frakcji promieniowania rozproszonego, strat zliczeń
oraz koincydencji przypadkowych (
scatter fraction, count los-
ses and random measurements
).
Drugi zespół obejmuje pomiary dokładności stosowanych
korekt (konieczność ich wprowadzenia jest skutkiem fizycznego
oddziaływania promieniowania z materią), w szczególności:
––
dokładność korekcji koincydencji przypadkowych oraz strat
sygnału wynikających z czasu martwego systemu (
accuracy:
corrections for count losses and randoms
),
––
jakość obrazu wraz z dokładnością korekcji osłabienia oraz
rozpraszania promieniowania (
image quality, accuracy of at-
tenuation and scatter corrections
).
Norma IEC
Niemal w tym samym czasie, gdy podejmowano wspólną inicja-
tywę SNM oraz producentów sprzętu pod egidą NEMA w Sta-
nach Zjednoczonych, niezależnie również w Europie podjęto
wysiłek w celu opracowania testów kontroli jakości dedykowa-
nych dla PET. Ostatecznie doprowadziło to do przedstawienia
pierwszej wersji normy Międzynarodowej Komisji Elektrotech-
nicznej IEC 61675-1 w 1998 roku. Kolejne wydania pojawiły się
w latach 2008 oraz 2013 [9]. Podobnie jak norma NEMA, propo-
zycje IEC ewoluowały wraz z postępem technologii pozytono-
wej tomografii emisyjnej. Najnowsza wersja skupia się wyłącz-
nie na skanerach 3D. Norma zwraca również uwagę na fakt, że
obecna generacja skanerów 3D to w przytłaczającej większości
aparaty hybrydowe PET/CT. Metody pomiarowe dla aparatury
PET zaproponowane przez IEC mają w jak największym stopniu
odzwierciedlać sytuację kliniczną. Norma jasno stwierdza rów-
nież, że są to testy, które może przeprowadzić producent, chcą-
cy potwierdzić przydatność kliniczną lub udowodnić przewagę
