乳房攝影儀品質保證測試與結果分析–幾何扭曲 • 其他 –像素值正確度 –曝露指標正確度 • 輻射相關 –管電壓曝露時間 –常規標準檢查劑量

2017/6/16

1

電腦斷層掃描儀非年度品質保證測試

陳建全

醫學物理師醫事放射師

台灣醫學物理公司 www.tmpinc.com.tw

陳建全

• 學歷 – 陽明大學醫放系學士

– 成功大學醫工所碩士

• 專業證書 – 教育部部定講師

– 放射診斷醫學物理師證書

– 醫事放射師證書

• 研究成果 – SCI 第一作者1篇

– SCI 共同作者11篇

– 研究計畫主持人1件

– 研究計畫共同主持人6件

• 經歷 – 台灣醫學物理公司

• 總經理

– 長庚大學 • 兼任講師

– 林口長庚紀念醫院 • 磁振造影中心醫學物理師

• 影像診療部醫學物理師

– 中華民國醫學物理學會 • 常務監事

– 桃園縣醫事放射師公會 • 理事

• 總幹事

– 考試院醫事放射師檢覈考試 • 命題/審題委員

– 國健署乳篩計畫 • 醫學物理組委員

– 原能會醫療曝露品質保證計畫 • 講師

• 命題及口試委員

• Deterministic: – visible, documented, confirmed within a relative short time – Skin erythema, hair loss, cataract, infertility, circulatory

disease • Stochastic:

– estimated, years or decades to manifest – Cancer, genetic effects

Health effects of ionizing radiation

• Have thresholds that are typically quite high – Skin erythema – Hair loss – Cataracts (even in low doses of radiation)

• 5 Sv for protracted exposures • 2 Sv for acute exposures

• Epidemiological evidence suggesting thresholds (equivalent dose): – Lens of eye: 0.5 Gy – Circulatory system: 0.5 Gy

Tissue reactions

• Detriment-adjusted nominal risk coefficient at low dose rate: – Cancer – 5.5 %/Sv – Genetic effects – 0.2 %/Sv (non-human species)

• Cancer risks are estimated on the basis of

probability – Organ dose > 100 mGy carcinogenic effects

• Stochastic risks have no threshold

Stochastic effects

Tissue weighting factor of gonads: 0.2 0.08 (ICRP, 2007)

1 chest CT scan ~ 8 mSv 20 mGy to breast

5 ~ 15 CT scans carcinogenic effects

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2

http://www.rerf.jp/radefx/late_e/cancrisk.html

For the average radiation exposure of survivors within 2,500 meters (about 0.2 Gy),

the increase is about 10% above normal age-specific rates. For a dose of 1.0 Gy,

the corresponding cancer excess is about 50% (relative risk = 1.5)

The excess number of solid cancers is estimated as 848 (10.7%)

The dose-response relationship appears to be linear, without any apparent

threshold below which effects may not occur

The probability that an A-bomb survivor will have a cancer caused by A-bomb

radiation (excess lifetime risk) depends on the dose received, age at exposure,

and sex.

Other analyses (not shown) indicate that females have somewhat higher risks of

cancer from radiation exposure than males do.

• different tissues and organs have different radiosensitivities

• females are generally more radiosensitive than males to cancer induction

• young patients are more radiosensitive than older patients

• individual genetic differences in susceptibility to radiation-induced cancer

• These general aspects of radiosensitivity should be taken into account in the process of justification and optimization of radiological protection in fluoroscopically guided procedures

Individual differences in radiosensitivity

• Pre-existing auto-immune and connective tissue disorders predispose patients to the development of severe skin injuries in an unpredictable fashion.

• These disorders include scleroderma, systemic lupus erythematosus, and possibly rheumatoid arthritis, although there is controversy regarding whether systemic lupus erythematosus predisposes patients to these effects.

• Genetic disorders that affect DNA repair, such as the defect in the ATM gene responsible for ataxia telangiectasia, also predispose individuals to increased radiation sensitivity.

• Diabetes mellitus, a common medical condition, does not increase sensitivity to radiation, but does impair healing of radiation injuries

• Patient-specific factors – Thickness of the body part in the beam

– Complexity of the procedure • Complexity represents the mental and physical effort

required to perform a procedure.

Common aspects of patient and occupational

protection

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• Technique factors – Rotating the x-ray beam to avoid irradiation of the

same area – Fingers with overcouch geometry receive 100 times

radiation dose than undercouch geometry – Machine functionality should be known

Overcouch geometry Undercouch geometry

• Technique factors

• Position of the x-ray tube and image receptor

• Avoid steep gantry angulations when possible

• Keep unnecessary body parts out of the x-ray beam

• Use pulsed fluoroscopy at a low pulse rate

• Use low fluoroscopy dose rate settings

• Collimation

• Only use magnification when it is essential

• Fluoroscopy vs image acquisition and minimization of the number of images

• Minimize fluoroscopy time

• Monitoring of patient dose

skin dose rate varies with the ratio (SID/SSD)2

Position of the x-ray tube and image receptor Avoid steep gantry angulations when

possible

Specific aspects of occupational protection

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• Shielding – Lead apron – Ceiling-suspended shielding – Mounted shielding

0.5-mm lead equivalence, reduce over 90% x-ray

• Individual monitoring • Individual monitoring of workers exposed to

ionising radiation using film, thermoluminescent dosimeters, optically stimulated luminescence badges, or other appropriate devices is used to verify the effectiveness of radiation control practices in the workplace.

Whole body dose limit for workers of 20 mSv/year

(averaged over a defined 5-year period; 100 mSv in 5

years)

1

2

3

1 necessary, inside the apron

2 optional, outside the apron at the collar level closest to x-ray tube

3 optional, on the skin surface

醫療曝露品質保證的完整計畫

會診單 Protocol

HIS PACS

影像系統

品質保證

影像品管產生影像

報告品管產生報告

品質管制

資管人員放射師物理師工程師

放射師放射科醫師臨床醫師

品管放射師放射科醫師

放射科醫師臨床醫師

確保硬體設備功能正常

確保檢查程序適當確保影像符合標準確保檢查正確適當

醫療曝露品質保證測試 (年度測試、非年度測試)

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http://www.aec.gov.tw/webpage/service/download/download_01_3-37.pdf

醫療曝露之品質保證與品質控制

• 品質保證 – 人員教育、訓練

• 醫師、放射師、護理師…

– 儀器設備 • 保養、維修

– 廠商自訂測試

• 品保測試 – 接收測試

– 年度測試

– 非年度測試

– 標準化流程 • 外部客戶

– 患者、家屬

• 內部客戶

• 品質管制 – 外部客戶

• 溝通、衛教

• 排程、檢查效率

• 病患安全、舒適度

• 輻射劑量合理抑低

• 報告效率、正確性

– 內部客戶 • 排程、檢查效率

• 檢查正確性

• 影像品質

• 輻射劑量合理抑低

• 報告效率、正確性

執行醫療曝露品保測試的效益

• 內部客戶

– 提供正確的影像

• 正確的CT number

• 無假影的影像

• 無扭曲變形的影像

– 保證儀器功能正常

• 以量化數據佐證

– 影像品質

– 輻射劑量

– 確保檢查正確執行

• 檢查位置正確

• 外部客戶

– 縮短檢查時間

• 減少病患不適程度

– 減少重複曝露 • 減少病患輻射劑量

• 降低重照機率

• 降低再次檢查機率

– 增進醫病關係 • 提升醫院、部門形象

• 提升專業形象

• 減少醫病糾紛

醫療曝露品保測試項目

• 影像品質

– 空間解析度

– 對比解析度

– 雜訊

– 假影

– 幾何扭曲

• 其他

– 像素值正確度

– 曝露指標正確度

• 輻射相關

– 管電壓

– 曝露時間

– 常規標準檢查劑量

– 輻射輸出率

– 半值層

• 組件相關

– 系統功能正常

– 組件完整安全

– 輻射防護設備

• 影像品質-空間解析度

– High contrast spatial resolution

– 常用單位： • Line-pair / cm ( or mm)

– 影響因素：

• 焦斑大小

• 偵測器尺寸

• 影像重建/後處理方法

• 管球靶極傾斜角度

• 測試物之幾何位置

– 另類測試： • 調制轉換函數 (MTF –

modulation transfer function)

• MTF的測量

Space, Ms

Bar,

Mb

MTF 2 lp/mm = sd2 lp/mm/(Ms-Mb) *222

測試標準： MTF2 lp/mm > 58%

微分

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• 高解析度影像的特點

– 影像儲存空間大/傳輸速度慢

• (甚至容易使電腦當機)

– 影像的訊號雜訊比(SNR)較低 • 像素(pixel)尺寸小，易受雜訊影響

• 為維持訊號雜訊比，需使用較高輻射劑量

• 影像品質-對比解析度

– Low contrast detectability

– 常用單位： • mm @ certain contrast

– 影響因素：

• 偵測器尺寸

• 影像重建/後處理方法

• 輻射劑量

• 影像像素尺寸

• 射束品質/半值層

– 另類測試： • 對比雜訊比(CNR –

contrast-to-noise ratio)

影像重建/後處理方法的比較

• 對比強化型

– Edge, detail, bone, sharp, …

– 適合用於偵測細微變化，如微小骨裂

– 影像整體感覺變得較毛躁，顆粒感重

• 雜訊抑制型

– Smooth, medium, average, …

– 適合用於觀察內臟類之軟組織的變異

– 影像整體感覺變得較溫和，邊緣較模糊

× 1

9

■

Sharp kernel Smooth kernel

Image matrix

Sharp filtering Smooth filtering

Smooth kernel Sharp kernel

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The temporal changes of mammograms obtained from the same woman over seven years. The top row illustrates the raw images processed to show density and the bottom row illustrates the “For Presentation” images generated by the manufacturers (including Hologic, Siemens and GE).

• 影像品質-雜訊 – Noise

– 定義： • 區域內所有像素值的標準差(σ)

– 影響因素：

• kV (photon energy)

• mAs管球老化程度

• 輻射劑量計位置

• 輻射濾片種類厚度

• 偵檢器校正因子

• 影像重建模式

– FBP：filtered back projection

– IR：iterative reconstruction

• 影像重建法

– Standard、bone、soft、detail …

Compton scattering

康普頓頻移公式

𝜆 − 𝜆0 =ℎ

𝑚𝑐1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃

The Compton process is most important for energy absorption for soft tissues in the range from 100 keV

to 10MeV.

當光子從光子源發出，射入散射物質時：如果光子的能量相當低（與電子束縛能同數量級），則主要產生光電效應。如果光子的能量相當大（遠超過電子的束縛能）時，則我們可以認為光子對自由電子發生散射，而產生康普頓效應。如果光子能量極其大（>1.022百萬電子伏特）則足以轟擊原子核而生成一對粒子：電子和正電子，這個現象被稱為成對產生。

𝜏 ∝𝑍3~4

ℎ𝜈 3

𝜎 ∝1

ℎ𝜈

𝜅 ∝ 𝑍2 ℎ𝜈

µ = τ + σ +κ

H：Z = 1 C ：Z = 6 N ：Z = 7 O ：Z = 8 Na ：Z = 11 P ：Z = 15 K ：Z = 19 Ca ：Z = 20

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• 影像品質-雜訊 2015 2014

2016 重建基準值

• 輻射相關-管電壓 / 曝露時間

– Tube voltage

– 常用單位：

• 準確性 (accuracy) ：%

• 再現性 (reproducibility)

– 影響因素：

• 高壓變壓器準確性與穩定性

– 另類測試：

• 介入性測量法

• 輻射相關-常規標準檢查劑量

– Routine exam dose

– 常用單位：

• mSv

– 影響因素： • kV (photon energy)

• mAs

• 管球老化程度


• 輻射寬度


• 影像品質

– 另類測試： • 熱發光劑量計(TLD)測量法

• 輻射相關-輻射輸出率

– Radiation output rate

– 常用單位：

• mR/s, mGy/s




• 輻射寬度


– 另類測試：

• 熱發光劑量計(TLD)測量法

• 輻射相關-半值層

– Half value layer

– 常用單位：

• mm-Al

• mm-Pb


• 使用濾片種類

• 射束大小


0 0

ln ln/ 2 / 2

HVL

ln

a bb a

a

b

E Et t

E E

E

E

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9

Anode Heel effect

HVL小

• 其他-像素正確度

– CT numbers accuracy

– 常用單位：無

– 影響因素：(對同一物質)

• kV (photon energy)




• 偵檢器校正因子

• 影像重建模式

– FBP：filtered back projection

– IR：iterative reconstruction

• 影像重建法

– Standard、bone、soft、detail …

CT number or Hounsfield value

= 1000 (pixel - water ) / water

項目名稱頻率診斷治療核醫限值

目視檢查

日

V V V 各項檢查功能都正常。

水假體影像CT值準確度及假影評估 V V V 無明顯假影；水的CT值在±7 HU。

雷射與影像切面之相對位置一致性 V 三軸定位雷射中心軸位置偏差需在二毫米(mm)以下；影像上需可看到孔洞或金屬記號。

擷像工作站影像顯示評估

月

V V 依照SMPTE或TG-18測試圖像標準。

檢查床水平檢測 V 縱向水平【基準值】宜為2度以下；縱向水平角度與其基準值差異為一度以下；橫向水平角度為零點五度以下。

檢查床垂直與縱向移動位置準確性 V 二毫米(mm)以下

雷射與影像切面之相對軸向關係一致性 V 雷射在水平及垂直軸向方向差異為二毫米(mm)以下；影像上需可以清楚看到標記。

定位雷射與機架雷射間隔長度準確性 V

1.機架雷射與定位雷射距離與原廠設定值差異為二毫米(mm)以下。 2. 定位雷射與機架雷射及電腦斷層掃描平面的間隔距離差異為二毫米(mm) 以下。

定位雷射移動的準確性 V 移動誤差需二毫米(mm)以下。

檢查床與影像切面軸向吻合性 V 誤差需二毫米(mm)以下。

水假體影像均勻度及雜訊 V V 1. 影像不均勻度差異為 5HU 以下。 2. 雜訊值與其基準值差異為百分之二十以下。

CT 值準確性 V 1.水的 CT 值為介於 -7 至+7 HU 之間。 2. 除了水以外，其他物質之CT值與基準值差異為30HU。

SPECT/CT 或 PET/CT 影像融合準確性半年 V

GE：For PET/CT ≦5mm。 For SPECT X,Y,Z軸的absolute average≦3mm。

Philips：Maximum Distance 必須小於 5mm。

Siemens： 1.檢查床之 CT 與 SPECT 位置(translation)誤差吻合性差異應≦±5mm。 2.檢查床之 CT 與 SPECT 角度(rotation)誤差吻合性差異應≦±1˚。 3.檢查床之 CT 與 PET 位置差吻合性差異應≦5mm

診斷用CT非年度品保測試項目

• 每日執行

– 目視檢查

– 水假體影像CT值準確度及假影評估

• 每月執行

– 擷像工作站影像顯示器評估

– 水假體影像均勻度及雜訊評估

目視檢查

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水假體影像CT值準確度及假影評估 ACR CT Accreditation Phantom

Philips CT phantom GE CT phantom

水假體影像CT值準確度及假影評估

醫事放射學會版

Scan #1

Scan #2

水CT值僅需分析假體中心之影像每張影像均須分析假影

掃描方式

• 選取”常規成人腹部”掃描protocol

• 改為軸狀掃描模式

– 若不可行，則：

• 記下：kVp、mAs、掃描範圍(scan FOV)、偵檢器組置、影像重建法、影像厚度

• 另選一軸狀掃描protocol，改以上述參數掃描

• 配合假體大小變更影像照野範圍(FOV)

• 執行掃瞄

程序中的常見問題

• 常規成人腹部掃描條件

– 軸狀掃描與螺旋掃描的參數無法完全一致

• 保持”相同或最接近的切面厚度與偵檢器組置(N x T)”

• 在軸狀模式下使用相同或最接近的影像重建法

– 使用自動曝光控制(例如：Auto mA, CareDose…)

• 挑選一組最常用的管電流(mA)與旋轉時間(s)

• 適當照野範圍(大於假體直徑1公分)

– 假體不在影像中心

• 床與機架對位錯誤

• 矢狀面定位雷射偏移

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Siemens

Scan # 1

Scan # 2

Scan # 3

每張影像均須分析水CT值與假影

腹部 Protocol

GE

Scan # 1

Scan # 2


腹部 Protocol

Hitachi

Scan # 1

Scan # 2

腹部 Protocol


Toshiba

Scan # 1

Scan # 2

水CT值僅需分析假體中心之影像每張影像均須分析假影

腹部 Protocol

Scan # 3

Philips MX8000 Dual

Scan # 1

Scan # 2


頭部 Protocol

Philips Brilliance Series

Scan # 1

Scan # 2

Scan # 3


頭部 Protocol

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Scan # 1

Scan # 2


頭部 Protocol

水假體影像CT值準確度及假影評估

• 理想的測試目的應包括

– 所有偵檢器功能正常

• 所有排(column)、列(row)的偵檢器

– 各種組合(N x T)均正常

• 測試前應確認項目

– 假體內無任何雜質、異物

– 所有X光掃描範圍內無任何顯影劑或異物

– 視情況執行空氣/水校正(air/water calibration)

水的CT值在合理範圍內影像中無假影

每一家廠商不盡相同…

• 該用何種版本?

• 可以自己決定用何種方式進行?

• 該用哪種方式進行?

FAQs in QA Procedures

• Phantom size

– 20 ~ 30 cm, which is better?

• Scan FOV

– Not mentioned, how to choose?

• Detector combination

– Max. collimation, min. slice thickness, enough?

• Scan Parameter

– Routine Abdomen protocol, AEC?

• Artifact?

– Yes !

• Why?

– Scanner aging

– Detector unbalanced

• Remedy

– Air calibration

– Water calibration

• Still fail?

第一段第二段

第三段第四段

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Water/Acrylic phantom

ACR CT phantom

4 cm

N • T ~ 4 cm 400 mm2 ROI ?

擷像工作站影像顯示器評估

974

984

1074

1024

Center = 1024, Window = 100 979 1069

974 1074

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14

128

384

640

3968

3712

Center = 2048, Window = 4096

(1/32, 3.125%)

(3/32, 9.375%)

(5/32, 15.625%)

(31/32, 96.875%)

每一階層相差 256 pv, 6.25%

205 3890

4095 0


• 找不到標準影像(SMPTE或TG-18)

• 窗寬(window)、窗高(level or center)如何設定

• 影像是否需要放大或縮小來觀察

• 可否自行調整螢幕之亮度與對比

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Tom's DICOM Notes - Tom in Tech-Support

水假體影像均勻度及雜訊評估

醫事放射學會版

https://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjABahUKEwj4nbHy5KrHAhWMFZQKHWvIDxI&url=http://tomintechsupport.com/DICOM.html&ei=KQjPVbjlIoyr0ATrkL-QAQ&usg=AFQjCNHvB7YQc_qeT5I7etnwK_ahFap31w&sig2=MGPmTeY8D7NVGd2AXLz0_ghttps://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjABahUKEwj4nbHy5KrHAhWMFZQKHWvIDxI&url=http://tomintechsupport.com/DICOM.html&ei=KQjPVbjlIoyr0ATrkL-QAQ&usg=AFQjCNHvB7YQc_qeT5I7etnwK_ahFap31w&sig2=MGPmTeY8D7NVGd2AXLz0_ghttps://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjABahUKEwj4nbHy5KrHAhWMFZQKHWvIDxI&url=http://tomintechsupport.com/DICOM.html&ei=KQjPVbjlIoyr0ATrkL-QAQ&usg=AFQjCNHvB7YQc_qeT5I7etnwK_ahFap31w&sig2=MGPmTeY8D7NVGd2AXLz0_ghttps://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjABahUKEwj4nbHy5KrHAhWMFZQKHWvIDxI&url=http://tomintechsupport.com/DICOM.html&ei=KQjPVbjlIoyr0ATrkL-QAQ&usg=AFQjCNHvB7YQc_qeT5I7etnwK_ahFap31w&sig2=MGPmTeY8D7NVGd2AXLz0_ghttps://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjABahUKEwj4nbHy5KrHAhWMFZQKHWvIDxI&url=http://tomintechsupport.com/DICOM.html&ei=KQjPVbjlIoyr0ATrkL-QAQ&usg=AFQjCNHvB7YQc_qeT5I7etnwK_ahFap31w&sig2=MGPmTeY8D7NVGd2AXLz0_ghttps://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjABahUKEwj4nbHy5KrHAhWMFZQKHWvIDxI&url=http://tomintechsupport.com/DICOM.html&ei=KQjPVbjlIoyr0ATrkL-QAQ&usg=AFQjCNHvB7YQc_qeT5I7etnwK_ahFap31w&sig2=MGPmTeY8D7NVGd2AXLz0_g

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均勻度評估雜訊評估

Normal Distribution

68.2%

95.4%

99.6%

Standard Deviation (noise)

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Excel functions Ring artifacts


• 雜訊基準值

– 如何建立?

– 何時該重建?

– 超過標準如何處理?

• 均勻度

– 400mm2以外的區域會超過?

– 在其他切面是否需要評估?

Review your Annual QA Report

• X-ray tube aging? – Output rate (mR/mAs, mGy/mAs)

– CTDI (if protocol unchanged)

• All detectors ok? – Artifact evaluation test

• Noise over-limit – Check noise test from other reconstruction

algorithms

– Output rate

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CT非年度品保結果的影響

• 水假體影像CT值準確度

– 可能原因

• 管球老化、偵測器異常

– 造成影響 • 以CT值判定組織種類可

能發生錯誤

• 組織對比度改變

• 水假體影像假影評估

– 可能原因

• 偵測器異常或需要校正

– 造成影響

• 假影位置遮蔽組織、病灶

• 水假體影像均勻度

– 可能原因

• 高壓產生器或偵測器異常

– 造成影響 • 以CT值判定組織種類可能

發生錯誤

• 組織對比度改變

• 水假體影像雜訊評估

– 可能原因

• 管球老化、偵測器異常

– 造成影響

• 低對比組織間鑑別度降低

治療用CT非年度品保測試項目 • 每日執行

– 目視檢查 – 水假體影像CT值準確度及假影評估 – 雷射與影像切面之相對位置一致性

• 每月執行

– 擷像工作站影像顯示器評估 – 水假體影像均勻度及雜訊評估 – 檢查床水平檢測 – 檢查床垂直與縱向移動位置準確性 – 雷射與影像切面之相對軸向關係一致性 – 定位雷射與機架雷射間隔長度準確性 – 定位雷射移動的準確性 – 檢查床與影像切面軸向吻合性 – CT 值準確性

定位雷射

機架雷射

固定距離

雷射與影像切面之相對位置一致性

1. 三軸定位雷射中心軸位置偏差需在二毫米以下。

2. 影像上需可看到孔洞（圖三）或金屬記號（圖四）。

檢查床水平檢測

1. 縱向水平角度與其基準值差異為一度以下。

2. 橫向水平角度為零點五度以下。

20 kg Step 1 Step 2 Step 4

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檢查床垂直與縱向移動位置準確性

判定準則：二毫米以下

測試步驟： 1. 將檢查床昇至適當位置，打開兩側定位雷射，在檢查床上垂直方向黏貼固定一長尺，

使其垂直於床面，其原點與左右兩側定位雷射水平切齊（圖七）。

2. 將檢查床垂直移動 30 公分，檢視(長尺)與數位顯示(機架)讀值之移動距離差異。 3. 將檢查床昇至適當位置，打開兩側定位雷射，在檢查床上縱向方向黏貼固定一長尺，

使其平躺，其原點與兩側定位雷射垂直切齊（圖八）。 4. 將檢查床縱向移動 80 公分，檢視(長尺)與數位顯示(機架)讀值之移動距離差異。

5. 紀錄分析之結果，確認符合效能判定準則。

雷射與影像切面之相對軸向關係一致性測試步驟： 1. 以方格紙或可執行相同測試目的之假體協助確認在射束(雷射)能清晰辨識的涵蓋範圍內，定

位雷射與機架雷射在水平及垂直軸向方向的吻合性。

2. 取一在平面的不同位置內含兩個以上直徑 2 毫米圓形孔洞或標記之測試假體，孔洞外緣延伸標示孔洞中心軸位置（圖九）。將此假體置於檢查床上，調整假體位置使水平及垂直軸向定位雷射通過圓形孔洞中心。移動檢查床固定距離使機架雷射通過圓形孔洞中心之標記，將檢查床縱向位置顯示值歸零。

3. 使用最小射束寬度，以適當管電壓及管電流乘積進行曝露，設定掃描範圍（FOV）完整包括測試假體之圓形孔洞位置，執行軸狀掃描。(前後多掃描幾張影像)

4. 檢視 CT 掃描影像，選取圓形孔洞可以清楚的在螢幕上辨識的影像（圖十）。紀錄該影像縱

向座標位置。 5. 開啟 CT-Simulator CT 影像座標軸顯示功能，將座標軸顯示於螢幕。 6. 分析影像縱向座標位置及座標軸原點座標值與圓形孔洞之差異。確認影像中心參考座標與雷

射系統座標之差異。

7. 紀錄分析結果，確認符合效能判定準則。

1. 雷射在水平及垂直軸向方向差異為二毫米以下。

2. 影像上需可以清楚看到標記。

水平方向

垂直方向

定位雷射與機架雷射間隔長度準確性測試步驟： 1. 於檢查床上平貼直尺，長度大於原廠設定的定位雷射與機架雷射的間隔距離（例如 60公分）。

目視檢查機架雷射與定位雷射距離是否為設定值（圖十一）。

2. 使用測試假體或專用假體（圖十二），調整假體位置使定位雷射通過圓形孔洞中心所在之平面。

3. 檢查床往機架移動原廠設定的間隔距離。使用最小射束寬度，以適當管電壓及管電流乘積進行曝露，設定掃描範圍（FOV）完整包括測試假體之圓形孔洞位置，執行軸狀掃描。

4. 檢視 CT 掃描影像，圓形孔洞所在位置之影像是否可以清楚的從螢幕上辨識出每個圓形孔洞的外觀，確認定位雷射與機架雷射及 CT 掃描平面的間隔距離差異。

5. 紀錄分析之結果，確認符合效能判定準則。

1. 機架雷射與定位雷射距離與原廠設定值差異為二毫米以下。 2. 定位雷射與機架雷射及電腦斷層掃描平面的間隔距離差異為二毫米以下。

定位雷射移動的準確性測試步驟： 1. 將方格紙或可執行同功能測試之假體置於檢查床上（圖十三），調整假體位置使水平及垂直

軸向定位雷射通過假體參考點中心。設定天花板雷射向左及向右各移動若干固定距離（例如

± 5，±10及 ±15公分。建議總移動距離不小於20公分），檢查並記錄移動位置準確性。 2. 將尺直立於檢查床上（圖十四），設定兩側雷射向上及向下各移動若干固定距離（例如 ± 5

及 ±10公分。建議總移動距離不小於10公分），檢查並記錄移動位置準確性。 3. 紀錄分析之結果，確認符合效能判定準則。

移動誤差需二毫米以下。

檢查床與影像切面軸向吻合性測試步驟： 1. 在檢查床最前端位置，放置一內含直徑 2 毫米圓形孔洞或標誌之測試假體，調整測試假體位

置，使圓形孔洞或標誌中心位於檢查床寬度正中央的位置。打開天花板(定位)雷射，紀錄雷

射與標記的位置差異。 2. 將檢查床移至影像切面之位置，並將縱向座標歸零。使用最小射束寬度，以適當管電壓及管

電流乘積進行曝露，設定掃描範圍（FOV）完整包括測試假體之圓形孔洞位置，執行軸狀掃描，並讀取影像中標記之座標值。

3. 相對步驟 1 之標記位置，在相距 60公分處，再放置另一直徑 2 毫米之金屬記號，置於檢查床寬度正中央的位置，紀錄天花板雷射與標記的位置差異。

4. 參考步驟 2 執行軸狀掃描，並讀取影像中標記之座標值。

5. 記錄兩金屬座標並計算其差值，紀錄分析前後兩標記與天花板雷射及影像中座標值之差異，其結果需符合效能判定準則。

誤差需在二毫米以下。

Step 1 Step 3

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CT 值準確性核醫用CT非年度品保測試項目

• 每日執行

– 目視檢查

– 水假體影像CT值準確度及假影評估

• 每半年執行

– SPECT/CT 或 PET/CT 影像融合準確性

Siemens SPECT-CT

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重建時機

• 掃描參數變更

– kVp, mA, time, pitch, collimation, slice thickness, reconstruction kernel

• 品保方式變更

– 更換假體、變更分析方式

• 系統軟硬體變更

– Repair, replacement, upgrade

• 系統重新校正

– Air/water calibration, detail/multiple calibration

Team Work in CT QA

• 建立標準化

– 掃描方式

• 掃描參數

• 假體種類/位置

– 分析方式

• 假影評估

• ROI 位置/大小

• 環境燈光照度

– 表單格式

– 填表內容

• P/F 或數值

• 簽名樣式

• 建立共識

– 判定準則

• 假影評估

• 螢幕功能

– 處理方式

• 再做一次?

• 臨床影響程度

• 定期檢視

– 非年度QA

• 水CT值、雜訊、均勻度

– 年度QA

• CTDI、雜訊、對比度

電腦斷層的品質保證測試 –年度測試方式與結果分析

陳建全醫學物理師

項目名稱台灣 ACR IPEM91 AAPM74 AAPM39

一系統安全評估 (System Safety Evaluation) V V

二檢查床與機頭之對位(Alignment of Table to gantry ) V V optional

三切片位置準確性 (Slice Positioning Accuracy) a) 切片定位雷射的準確性 (Alignment light accuracy) b) 定位投影影像對位切片位置的準確性 (Slice localization from scanned projection radiograph) c) 檢查床進出移動的準確性 (Table incrementation accuracy)

V V

V V V

四檢查床／機頭傾斜準確性(Table/gantry tile accuracy) optional

五切片厚度準確性(Slice thickness accuracy) V V V V V

六 CT值準確度與線性度 (CT number accuracy and linearity)

V V V V

七水假體影像評估【影像均勻度、雜訊、與假影評估 (Evaluation of image Uniformity, noise, and artifact)】

V V V daily V

八空間解析度 (Spatial resolution) V V V V V

九低對比偵測度(Low contrast detectability ) V V V V

十劑量評估(Dosimetry) V V V V V

十一輻射寬度 (Radiation width) V V V V

十二影像顯示器評估(Image display device evaluation) a) 擷像工作站之相關測試 (image display monitors) b) 印片機測試 (Hard-copy display units)

V V V V

Dosimetry of the Digital Survey Radiography V

Couch Travel Accuracy (Spiral Scan) V

測試項目系統安全評估

組件檢查

項目合格／不合格備註

1. 整個電腦斷層掃描儀在機械方面是穩定的

2. 所有可動的部分平穩動作，沒有任何阻礙

3. 病患或工作人員不會接觸到銳利、粗糙邊緣，或其它包括電

的危害

4. 定位雷射燈功能正常

5. 所有指示燈功能正常：輻射使用中…等

6. 指示病人的對講裝置功能正常

7. 監控病人的攝影機與顯示器等功能正常

8. 張貼警告標示於合適位置

注意輻射

懷孕婦女

9. 張貼原能會認可文件：設備、人員

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檢查床與機頭之對位確認檢查床的長軸與掃描儀旋轉面的左右中心對齊

測試步驟： 1. 在檢查床左右中心附近貼上膠帶，以

尺決定中心位置並在膠帶上作記號。 2. 將檢查床貼膠帶處移至機頭內。 3. 用捲尺在機頭內橫向最長距離處決定

左右中心位置，並在檢查床上作記號。 4. 測量上述兩個記號間的距離。

效能判定準則：機頭的中心線應在檢查床中心線的+/- 5公釐內 (AAPM TG39)，或符合廠商規格標準。

切片位置準確性

(一) 目的：確認 1. 定位雷射/光線的準確性 (1)內部定位雷射/光線 (2)外部定位雷射/光線 2. 使用掃描放射影像(例如：Topo, Scout, Pilot…) 決定切片位置的準確性 3. 檢查床(Table)進/出方向移動的準確性

切片定位雷射的準確性使用掃描放射影像決定切片位置的

準確性

使用掃描放射影像決定切片位置的準確性

Lateral projection of ACR Phantom

Definitions of slice indicators:

1. Start position of slice

2. Center of slice

3. Total coverage of scan

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檢查床進出切片方向移動的準確性

ImPACT Information Leaflet No. 1

切片厚度準確性

(1) 將假體放置於檢查床上。以常規成人腹部掃描模式進行測試，設定組像範圍為 21 公分。若常規成人

腹部掃描是以軸狀掃描，則直接掃描切片厚度測試物的正中央區段。 (2) 若常規成人腹部掃描是以螺旋掃描，則將掃描模式改為軸狀掃描，其他參數則維持固定不變。若掃描儀為多切片機型，但不能使用相同的偵檢器組置(N • T，T為一個資料通道在 Z軸方向上之寬度，N為該

模式下的資料通道數目)進行軸狀掃描時，則在維持相同的T設定下，使用最大的N之偵檢器組置，進行軸狀掃描。 (3) 同上述步驟，但改變切片厚度為高解析度肺部掃描時使用的厚度、3、5 及7 毫米（若於步驟(1)中已有相同厚度，則不需重複掃描）。若無法達到前述設定，則選取最接近的設定值進行測試。

測試步驟

切片厚度準確性

CT值準確度與線性度材料空氣聚乙烯水壓克力骨頭測量值 -972.71 -89.18 4.76 125.47 926.47

Attenuation Coefficient 0 0.1795 0.187 0.221 0.373

y = 5084.2x - 977.7

R² = 0.9989

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

線性迴歸分析

線性迴歸分析

線性(線性迴歸分析)

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Procedures：

• Scan uniform phantom

• Place ROIs

• Noise: Standard Deviation of ROI

• CT# uniformity

- Diff between means of center and outer ROI

水假體影像評估

• (1)水的CT值準確度、(2)雜訊、(3)影像均勻度與(4)假影

Foot

• (2)雜訊

• (3)影像均勻度 • (4)假影

A. streak B. motion C. beam-hardening D/E. ring F. blooming

Incomplete projections – streaking artifacts Helical Artifacts in the Axial Plane: Single-Section Scanning

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Helical artifacts

Helical Artifacts in Multisection Scanning

windmill artifact

Cone beam effect Cone beam artifacts

Axial scan Helical scan Corrected image

空間解析度

ACR phantom: 8 Al bar patterns- 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 12 lp/cm

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低對比偵測度 • Four cylinder groups

• 0.6% (6 HU) difference from a background material

• mean CT number of approximately 90 HU

• Cylinder-to-background contrast is energy-independent.

• cylinders diameters and spaces: 2, 3, 4, 5, and 6 mm

• A 25-mm cylinder • to verify the cylinder-to-background contrast level

項目十：劑量評估

Computed Tomography Dose Index

• Weighted CTDI : CTDIw

CTDI100,center

CTDI100, P1

CTDI100, P2

CTDI100, P3

CTDI100, P4

CTDI100,edge = 4

CTDI100, P1+P2+P3+P4

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Dose Calculation

pcw CTDI3

2CTDI

3

1CTDI

wvol

CTDICTDI

Pitch

volDLP=CTDI total scan length

DLPE k

C P1

P2

P4

P3

DRL : Diagnostic reference level

KJR, 2012

Tsai HY, Tung CJ, Yu CC, Tyan YS. Survey of computed tomography scanners in Taiwan: dose descriptors, dose guidance levels, and effective doses. Med Phys 2007;34:1234–1243

項目十一：輻射寬度

• Using packaged films • placed at the isocenter surface during scans at

the different collimation thicknesses

• The mAs technique is set to provide a maximum film density of between 1.0 and 2.0 OD

項目十二：影像顯示器評估

SMPTE TG 18 QC

974

984

1074

1024

Center = 1024, Window = 100

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Display images on monitor

?

Display images on monitor

Standardized Display System

P-value P-value to

DDL

DDL：digital driving level

Display System

DDLs Luminance

P-value

DDL

DDL

Luminance

P-value

DDL

DDL

Luminance

P-value

Luminance

Grayscale Display Function

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JNDs

• Just-Noticeable Difference

灰階值實測亮度 JND 標準亮度實測斜率標準斜率斜率差異結果評定

128 1.23 80 1.22 0.0350 0.0346 1.17% Passed

384 2.42 114 2.40 0.0521 0.0526 -1.02% Passed

640 4.45 153 4.45 0.0761 0.0761 0.04% Passed

896 7.19 189 7.19 0.1038 0.1038 -0.02% Passed

1152 10.72 223 10.72 0.1419 0.1393 1.85% Passed

1408 15.97 260 15.87 0.1841 0.1860 -1.03% Passed

1664 22.78 297 22.75 0.2454 0.2451 0.11% Passed

1920 31.86 334 31.82 0.3265 0.3201 1.98% Passed

2176 43.94 371 43.67 0.4215 0.4212 0.07% Passed

2432 61.22 412 60.94 0.5478 0.5483 -0.09% Passed

2688 80.94 448 80.67 0.7090 0.7091 -0.01% Passed

2944 109.3 488 109.04 0.9250 0.9130 1.32% Passed

3200 142.6 524 141.90 1.1725 1.1737 -0.11% Passed

3456 189.5 564 188.85 1.5029 1.4993 0.24% Passed

3712 242.1 599 241.33 1.8750 1.8892 -0.75% Passed

3968 309.6 635 309.34 2.4282 2.4098 0.76% Passed

4224 404.3 674 403.32 3.1000 3.0897 0.33% Passed

4480 522.1 712 520.73

0.1

1

10

100

1000

0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0

Measured Data

Standard

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請多指教

Documents

乳房攝影儀品質保證測試與 結果分析–幾何扭曲 • 其他 –像素值正確度 –曝露指標正確度 • 輻射相關 –管電壓 曝露時間 –常規標準檢查劑量

乳房攝影儀品質保證測試與結果分析–幾何扭曲 • 其他 –像素值正確度 –曝露指標正確度 • 輻射相關 –管電壓曝露時間 –常規標準檢查劑量