宋 雙 ,申洪憲
(1濟(jì)南市人民醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理科 山東 濟(jì)南 271100)(2濟(jì)南市人民醫(yī)院影像科 山東 濟(jì)南 271100)
磁共振質(zhì)量控制是通過合理和科學(xué)的方法,在驗(yàn)收設(shè)備以及使用期間,周期性檢驗(yàn)磁共振設(shè)備的性能,及時修復(fù)存在的異常問題,讓診斷圖像的質(zhì)量得以保證的綜合技術(shù)[1]。通過質(zhì)量控制能讓磁共振設(shè)備良好運(yùn)行,而檢測相關(guān)參數(shù)則是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的有效方式。均勻度是最基本的一項質(zhì)量控制參數(shù),能對圖像上均勻信號強(qiáng)度的偏差進(jìn)行準(zhǔn)確反映,充分體現(xiàn)了MRI系統(tǒng)對體模內(nèi)相同物質(zhì)區(qū)域的再現(xiàn)效果以及有效區(qū)分相鄰結(jié)構(gòu)或兩區(qū)域的能力。分析發(fā)現(xiàn),渦流效應(yīng)、穿透效應(yīng)、梯度脈沖校準(zhǔn)度、射頻線圈質(zhì)量、射頻場均勻性等均會對均勻度造成影響,射頻系統(tǒng)中存在的問題以及頭部線圈中存在的缺陷也會降低均勻度,進(jìn)而影響成像結(jié)果[2]。當(dāng)檢測結(jié)果處于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)范圍以外時,表示磁共振設(shè)備此時在顯示圖像信號強(qiáng)度的變化程度上面,和系統(tǒng)正常運(yùn)行時存在較大差異,應(yīng)及時調(diào)試和矯正。在開展質(zhì)量控制時,通過美國放射學(xué)會(ACR)MRI體模來對均勻度進(jìn)行檢測時,常用的方法為最值法和調(diào)值法,現(xiàn)階段工作人員在選擇這兩種檢測方法時,還缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),人員以及檢測方法的隨機(jī)性會對整理數(shù)據(jù)造成一定難度[3]。本研究通過統(tǒng)計學(xué)知識對兩種檢測方法的一致性關(guān)系進(jìn)行了分析,同時探討了兩種方法的不足和優(yōu)勢,臨床選擇提供指導(dǎo),讓檢測的科學(xué)性和穩(wěn)定性提高。
受體模型選擇ACR磁共振性能測試體模,選擇Siemens MAGNETOM Skyra 3.0T磁共振成像設(shè)備,開展相關(guān)的檢測工作,選擇自旋回波成像脈沖序列,TE設(shè)置為20ms,TR設(shè)置為500ms,MATRIX設(shè)置為256*256,F(xiàn)OW設(shè)置為25cm*25cm,接受帶寬設(shè)置為156Hz/pixel,掃描層厚設(shè)置為5mm,激勵次數(shù)設(shè)置為1。
掃描前首先應(yīng)將體模擺放好,而且應(yīng)靜置5分鐘以上,防止因?yàn)榛蝿訉?dǎo)致內(nèi)部溶液運(yùn)動形成的偽影而影響成像質(zhì)量。在設(shè)置好定位像層面后,開始掃描獲得質(zhì)量控制圖像,共11幅,于第七層上檢測均勻度,檢測區(qū)域不能和體模成像圓邊緣靠近,同時能對圖像均勻度進(jìn)行全面反映。具體的均勻度檢測方法為:
(1)最值法:對第7層掃描層面圖像進(jìn)行顯示;放置圓形感興趣區(qū)域(ROI),其面積一般為200cm2,進(jìn)而來對需要測量的均勻度邊界進(jìn)行確定;對ROI數(shù)據(jù)界面顯示的相關(guān)灰度最值進(jìn)行記錄,并將其作為高低信號值High、Low,然后代入相關(guān)公式中對均勻度進(jìn)行計算。
(2)調(diào)值法:對第7層掃描層面圖像進(jìn)行顯示;于體模成像區(qū)域中心防止圓形ROI,其面積一般為200cm2,用于對測量區(qū)域范圍進(jìn)行規(guī)定;將窗寬調(diào)節(jié)到最小,然后將窗位降低,讓體模成像圓表現(xiàn)為高信號所示白色;將窗位緩慢、持續(xù)升高,體模成像圓內(nèi)部在某一時刻會存在一塊暗像素區(qū)域,也就是低信號區(qū)域,如果暗像素區(qū)域不止一個,目標(biāo)則應(yīng)選擇最大范圍的區(qū)域。將面積為1cm2的圓形ROI放置在低信號區(qū)域,對內(nèi)部灰度均值進(jìn)行記錄,將其作為所需低信號值Low;將窗位持續(xù)升高,直到亮像素將要徹底消失,將余下部位作為高信號區(qū)域,對高信號值High進(jìn)行確定;在相關(guān)公式中代入低信號值和高信號值,對均勻度進(jìn)行計算。
選擇Bland-Altman圖法來對兩種方法的一致性和差異性進(jìn)行分析,繪制散點(diǎn)坐標(biāo)圖,將檢測結(jié)果均值當(dāng)成橫軸,將差值當(dāng)成縱軸,用來對兩者間差異和均值的分布關(guān)系進(jìn)行考察。在縱軸上將差一只的均值當(dāng)成參考線,一致性界限(LoA)為差值的95%分布范圍。
最值法的平均耗時為29.28s,調(diào)值法的平均耗時為102.73s。和最值法相比,調(diào)值法的平均耗時更長,但是其均勻度值則更高;具體情況如表1。
表1 均勻度檢測結(jié)果觀察
根據(jù)Bland-Altman圖法,全部數(shù)據(jù)點(diǎn)均處于LoA范圍內(nèi)(2.69,4.48),本文中的n=10,β=0.1,相應(yīng)的t=1.833,LoA可信區(qū)間為(1.88,5.29),范圍比LoA其本身大,所以全部數(shù)據(jù)點(diǎn)均處于該區(qū)間,表示兩種方法具有比較良好的一致性,能相互替代。
在對磁共振成像圖像進(jìn)行評價時,質(zhì)量控制參數(shù)是非常重要的指標(biāo),與診斷價值、圖像質(zhì)量之間的關(guān)系非常密切,而選擇合理的檢測方法則是保證參數(shù)值有效性和真實(shí)性的關(guān)鍵[4]。例如對于性噪比來講,在對其進(jìn)行評估時,標(biāo)準(zhǔn)和方式較多,NEMA標(biāo)準(zhǔn)所定義的測量方法就有4周,西門子、SFDA/YY標(biāo)準(zhǔn)、FDA/IEC標(biāo)準(zhǔn)等在信噪比方面也有自身特點(diǎn)[5]。基于ACR標(biāo)準(zhǔn)的兩種均勻度檢測方法,雖然本質(zhì)方面不存在較大差異,然而在實(shí)際的選擇時也需要認(rèn)真考慮。
通過比較和分析兩種測量均勻度的方法可知,在實(shí)際的應(yīng)用中兩種檢測方法存在一定的不同:①首先表現(xiàn)為檢測時間,在采用調(diào)值法進(jìn)行均勻度檢測時,不僅需要進(jìn)行圓形ROI的繪制,同時還需要對窗位值、窗寬值進(jìn)行手動調(diào)節(jié),進(jìn)而來得到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息;采用最值法進(jìn)行均勻度檢測,只需放置圓形ROI;由此可見,和最值法相比較,調(diào)值法的檢測過程相對復(fù)雜,耗時更長。②除此之外在檢測值方面,兩種檢測方法也存在一定差異,在開展磁共振質(zhì)量控制時,在檢測隨機(jī)噪聲以及共振信號時都是根據(jù)體模成像圖形完成的,而圖像相關(guān)信息則是分析和計算參數(shù)檢測的基礎(chǔ)。從理論上分析發(fā)現(xiàn),上述所提到的噪聲只能對成像系統(tǒng)噪聲進(jìn)行反應(yīng),也就是成像系統(tǒng)在運(yùn)行期間所形成的隨機(jī)的疊加在圖像上的額外信號,而且成像區(qū)域的尺寸或者位置改變并不會讓噪聲值出現(xiàn)變化[6]。但是參數(shù)質(zhì)量控制圖像中的噪聲不能充分反映隨機(jī)噪聲,因?yàn)樵谶x取ROI時會包括結(jié)構(gòu)噪聲,在對系統(tǒng)噪聲進(jìn)行反應(yīng)的同時,也會對其他系統(tǒng)性能狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)。選擇最值法檢測參數(shù)均勻度,因?yàn)榇嬖谠撛肼?,在選擇后處理軟件進(jìn)行ROI繪制時,所獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)容易存在低估區(qū)域信號值和高估區(qū)域高信號值,但是調(diào)值法選擇小面積區(qū)域信號均值來計算均勻度,因此能讓類似情況減少,均勻度檢測值略高[7]。
本研究中,根據(jù)Bland-Altman圖法,全部數(shù)據(jù)點(diǎn)均處于LoA范圍內(nèi)(2.69,4.48),本文中的n=10,β=0.1,相應(yīng)的t=1.833,LoA可信區(qū)間為(1.88,5.29),范圍比LoA其本身大,所以全部數(shù)據(jù)點(diǎn)均處于該區(qū)間,表示兩種方法具有比較良好的一致性,能相互替代。在日常質(zhì)量控制中,因?yàn)闄z測方法和操作人員存在一定的隨機(jī)性,進(jìn)而對分析和整理大數(shù)據(jù)造成一定困難,為了讓磁共振系統(tǒng)時間性能曲線的有效性和穩(wěn)定性得以保證,我們在進(jìn)行質(zhì)量控制時應(yīng)該盡量選擇某一種方法,而不是兩種方法頻繁交替使用,而且應(yīng)盡可能選擇同一工作人員負(fù)責(zé)質(zhì)量控制工作。
總之,在進(jìn)行均勻度檢測時,最值法和調(diào)值法能相互代替;前者的過程相對簡單,耗時較短,但是系統(tǒng)噪聲容易對檢測結(jié)果造成影響,后者則具有較高的測量精度;工作人員在臨床應(yīng)用中可以結(jié)合實(shí)際需求選擇最佳的檢測方法,以保證磁共振質(zhì)量。