ГОСТ Р МЭК 60789-99 Характеристики и методы испытаний радионуклидных визуализирующих устройств гамма-камер типа Ангера

Издание официальное

2- 32Я4

1

Страница 6

ГОСТ Р МЭИ 60789-99

измерения с другими окнами, предусмотренные ИЗГОТОВИТЕЛЕМ. Перед измерениями ГАММА-КАМЕРА должна быть отрегулирована ИЗГОТОВИТЕЛЕМ с помощью обычной процедуры, используемой при установке ГАММ А-КАМЕРЫ. Для измерения отдельных параметров ГАММА-КАМЕРУ повторно не регулируют.

Измерения проводят при скоростях счета, не превышающих 20000имп./с.

3.1 Измерение СИСТЕМНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Измерение следует проводить с помощью цилиндрических фантомов (далее — фантомы), изготовленных из палиметигметакрилата.

Плоский источник, показанный на рисунке 1. располагают в фантоме в цилиндрическом отверстии, размеры кото/юго указаны на рисунке 2. Остальную часть отверстия заполняют цилиндрической вставкой, размеры которой также указаны на рисунке 2. Фантом вместе с источником устанавливают на КОЛЛИМА ГОР (расстояние d = О, см. рисунок 2) и центрируют по ОСИ КОЛЛИМА ТОРА.

Значение измеренной величины выражают в импульсах в секунду, отнесенных к одному беккерелю.

Примечание— Измерение СИСТЕМНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ бег рассеивающей среды может быть проведено с использованием кюветы с источником, изображенной на рисунке 2. распаюженной прямо на ПЕРЕДНЕМ ТОРЦЕ КОЛЛИМАТОРА.

3.2 ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ ПШПМ, IIIII ДМ и ЭШ

3.2.1 Определение ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ с КОЛЛИМАТОРОМ

Раствор, содержащий выбранный РАДИОНУКЛИД, вводят в трубку внутренним диаметром 1мм и длиной, приблизительно равной ширине ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА (ПЗД). Трубку располагают так, чтобы ее ось была перпендикулярна к ОСИ КОЛЛИМАТОРА и параллельна одной из электронных осей (X, У) на глубине измерения в воде или в водоэквивалентном материале, покрывающем все ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА. Воздушный промежуток между ПЕРЕДНИМ ГОРНОМ КОЛЛИМА ТОРА и поверхностью рассеивающей среды должен быть менее 5 мм. Глубина рассеивающей среды вдоль оси КОЛЛИМА ГОРА должна быть 200мм.

Значение измеряемой величины L (х), например число импульсов, должно быть просуммировано с площадок /длиной не более 30 мм и шириной, равной или менее 10 % ПОЛНОЙ ШИРИНЫ НА УРОВНЕ ПОЛОВИНЫ МАКСИМУМА (ПШПМ) изображения источника, расположенного на глубине измерения!, пара.иелышх линейному источнику.

Площадки должны примыкать друг к другу. Значения измеренных величин выражают в процентах максимального значения. Протяженность п.ющадок в направлении, перпендикулярном к источнику, должна ограничиваться точкой, в которой значение измеренной величины составляет ! % ее максимального значения, или верхней границей ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА. Измеряемы число импульсов при максимальном значении ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ должно быть не менее 104 на каждом расстоянии от КОЛЛИМА ТОРА. Если измеряют любую другую величину, то выбирают условия, позволяющие получить такую же статистическую точность. Измерения выполняют в трех параллельных плоскостях на расстояниях 50, НЮ и 150 мм от ПЕРЕДНЕГО ТОРЦА КОЛЛИМА ТОРА, используя источник с РАДИОНУКЛИДОМ, выбираемым по таблице I, неположенный параллельно электронным осям X и Y для каждой плоскости.

3.2.2 Определение СОБСТВЕННОЙ ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ

Для измерений может быть использован многощелевой фантом, показанный на рисунке 4.

Примечание — Этот фантом используют только dia измерения энергий, значения которых равны или менее 140 кзВ.

Щелевой (рантом, покрывающий все ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА, должен быть расположен в центре БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ (без КОЛЛИМА ЮРА). Область вне ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА должна иметь свинцовую защиту.

Неколлими/юванный защищенный источник должен быть расположен вертикально над центром фантома на расстоянии, не менее чем в 5 раз большем максимальной линейной области круглого ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕК ТОРА /2 м от круглого ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА камеры диаметром 40 см (рисунок 5)f.

Фантом ориентируют таким образам, чтобы каждая ось его щели была параллельна электронным осям X и У. Цифровая ин(/юр.мация должна быть собрана с пиксела размером менее 10 % собственной ПШПМ. Максимальное число импульсов в пикселе должно быть более 1000. Профили шириной (30 ± 5) мм должны быть получены под прямыми углами к оси щели.

1

Страница 7

ГОСТ Р МЭК 60789-99

3.2.3 Оценка определения ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ

Из результатов определения ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ (3.2.1 и 3.2.2) должна быть получена следующая информация:

a) Рассчитанная ФУНКЦИЯ ПЕРЕДАЧИ МОДУЛЯЦИИ (ФПМ) — из результатов измерений по 3.2. /— представленная группой графиков с линейным масштабом.

b) ИШНМ. ПОЛНАЯ ШИРИНА НА УРОВНЕ ОДНОЙ ДЕСЯТОЙ МАКСИМУМА (ИШДМ) и ЭКВИВАЛЕН Т ШИРИНЫ (ЭШ)- из результатов измерений по 3.2. / и 3.2.2.

3.3 НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

3.3.1 Измерение СОБСТВЕННОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ (без КОЛЛИМАТОРА)

Держатель источника и источник с РАДИОНУКЛИДОМ, выбранным по таблице /. располагают так, как показано на рисунке 5. Области вне ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА должны иметь свинцовую защиту. Размер пиксела должен быть равным или не менее двойной ПШПМ СОБСТВЕННОЙ ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИЙ и быть зафиксирован. Число импульсов на пиксел должно быть более 10000 и быть зафиксировано.

3.3.2 Определение характеристик СИСТЕМНОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ (с КОЛЛИМА ТОРОМ)

Измерения проводят, используя КОЛЛИМА ТОР С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ, соответствующий выбранному РАДИОНУКЛИДУ. Источник, показанный на рисунке 3, с РАДИОНУКЛИДОМ, выбранным по табтце I, располагают вплотную к ПЕРЕДНЕМУ ТОРЦУ КОЛЛИМА ТОРА. Размер пиксела должен быть равен или быть не менее ПШПМ. измеренной на расстоянии 50 ми от ПЕРЕДНЕГО ТОРЦА КОЛЛИМА ТОРА. Среднее зафиксированное число импульсов на пиксел должно быть более 10000.

3.3.3 Измерение НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Перед измерением НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ в соответствии с 3.3.1 и 3.3.2 анализируют изображение:

Все краевые пикселы, содержащие менее 75 % среднего числа импульсов, приравнивают к нулю.

Те краевые пикселы, которые имеют один из четырех примыкающих к нему соседних пикселов, содержащих нулевое чист импульсов, исключают из ана.тза и приравнивают к нулю.

Остальную информацию (ненулевые пикселы, выяв.мемые при об'иучении ДЕТЕКТОРА однородным потокаи) сглаживают по девяти точкам со следующими весами:

В тех случаях, когда пиксел с ненулевым значением вводят в процесс сглаживания, коэффициент нормализации должен быть соответственно изменен.

Примечание — Все вышеописанные манипуляции получения информации при однородном потоке необходимы, чтобы исключить влияние краевых мрфектов при оценке НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ.

3.3.3.1 Распределение НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Распределение НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ по ПОЛЮ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА оценивают следующи.и образом:

a) определяют число ячеек, для которых чисю отсчетов отклоняется более чем на 10 % от среднего чиаа отсчетов на пиксел. Это число выражают в процентах всего числа пиксела с ненулевым значением;

b) определяют число пикселов, для которых число отсчетов отк.юняетсн более чем на 5 % от среднего чисга отсчетов на пиксел. Это чиао выражают в процентах общего числа пикселов с ненулевым значением;

c) оп/к-деляют число пикселов, din которых число отсчетов отклоняется от среднего числа отсчетов на пиксы более чем на 2,5 %. Это число выражают в процентах общего числа пикетов с ненулевым значением.

2*

У

Страница 8

ГОСТ Р МЭК 60789-99

3.3.3.2 Интегральная НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Определяют максимальное и минимальное значения числа отсчетов в пикселах с ненулевыми значениями. Разность:тих значений гклят на их сумму. Это значение отношения, умноженное на 100, является значением интегральной НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ:

Интегральная

НЕРАВНОМЕРНОС 1 Ь Максимальное значение — Минимальное значение

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ = ± —----100.

Максимальное значение + Минимальное значение

3.3.3.3Дифференциальная НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Изображение, поручаемое при воздействии на детектор однородного потока, представляют в виде рядов и колонок. Каждый ряд и колонку анализируют от начат до конца и обрабатывают. Д/я этого анализируют группу из пяти пикселов, включая начальный пиксел. 'Записывают максимальную разницу значений отсчетов в группе пикселов. Начальный пиксел продвигают вперед на один пиксел и анализируют следующую группу из пяти пикселов и т. д. Д)я каждой группы определяют наиболыиую разность для всех рядов и колонок и для всего НОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА. Значение этого иаибюлыиего отклонения делят на сумму значений для двух пикселов, представляющих собой наибольшее отклонение, значение отношения умножают на 100, в результате чего получают значение дифференциалыюй НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ (см. расчет интеграшюй НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ).

3.3.4 Измерение СОБСТВЕННОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ к точечному источнику

Контейнер для источника должен иметь, как показано на рисунке 6, размеры: d = 3 мм и t не менее 10мм. В контейнер пометают источник с РАДИОНУКЛИДОМ, выбранным по таблице I, рассчитанный для энергии, значение которой составляет окаю 140 юВ. Источник располагают во множестве точек по ПОЛЮ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА. Расстояние между точками должно быть 30мм в обоих направлениях. Линии, соединяющие точки, должны быть параллельны осям X и У. В каждой точке должно накапливаться не менее 100000импульсов. При этом должна быть проведена коррекция полураспида. Указывают среднее значение СОБСТВЕН НОН ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ и максимальное отклонение от измеренного числа импульсов.

3.4 Измерение СОБСТВЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЮ РАЗРЕШЕНИИ (без КОЛЛИМАТОРА)

Контейнер и помешенный в него источник с РАДИОНУКЛИДОМ, выбранным по та&шце 1. pacnaia-

гают так, как показано на рисунке 5. Интегральная скорость счета, превышающая уровень ({юна. должна быть не более 20000 имп./с. Амплитудный спектр получается с шириной канала менее или равной 5 % НШ И М фотопика. Число импульсов в канале пика должно быть более 100(H). Число канамв выражают в единицах энергии путем калибровки спектра с дополнителышм радионузсшдам. Значение СОБСТВЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАЗРЕШЕНИЯ должно быть равным 11Ш ИМ пика полного энергетического поглощения, выраженного в процентах значения этой энергии.

3.5 Проверка работы ГАММА-КАМЕРЫ в режиме ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ МНОЖЕСТВЕННОГО ОКНА

Каиимированный источник 67Ga используют подобно показанному на рисунке 6(1 не менее 10 мм и (1 = 3 мм). 20 %-я ширина ОКНА ИМПУЛЬСНОГО АМПЛИТУДНОГО АН АЛ И ЗА ТОРА должна быть расположена симметрично на 93, 1S4 и 2% кэВ. Общая скорость счета должна быть не более 10000 имп./с че/>ез каждое окно. Цифровое изображение получают для каждого положения ОКНА ИМПУЛЬСНОГО АМПЛИТУДНОГО АНАЛИЗА ТОРА с источником, расположенным на осях X и У в обоих направлениях I и на расстоянии от центра, равном 75 % расстояния от центра до края ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА (ПЗД). Размер пиксела должен быть менее или равным 10 % ПШП.М СОБСТВЕННОЙ ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ для *гТс. На каждое изображение должно быть собрано не менее 10000импульсов. Дм каждого значения энергии да/жна быть получена центроида распределения скорости счета (далее— центроида),что позвашт определить таким образом взвешенные средние значения дм направлений X и У. Значения смещений, выражаемые в миниметрах, определяют как разность между положениями центроиды в изображении 296 кэВ и в изображении 93 кэВ и разность между положениями центроиды дм изображения 184 кэВ и для изображения 93 кэВ. Наибольшее из значений смещений центроиды должно быть зафиксировано. В случаях, когда применяемая матрица изображения недоста-

4

Страница 9

ГОСТ Р МЭК 60789-99

точна, чтобы получить необходимое пространственное разрешение, измерения проводят с использованием специального оборудования, например многоканального анализатора. В обоих случаях должно быть зарегистрировано наибольшее смешение по осям X и У.

3.6 Измерение СОБСТВЕННОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Информацию получают при измерении СОБСТВЕННОЙ ФУНКЦИИ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ (см. 3.2.2). Получают две группы данных: одну— со щелями,пара.ие,Ш1ыми оси X; другую— со щелями, пари.иелышми оси У.

ЗА / Дифференциальная линейность

От каждой из групп данных получают профили из срезов под прямыми умами к оси щели протяженностью не более 30 мм в направлении оси щели. Срезы должны соприкасаться друг с другом. Положение каждого пика в каждом срезе определяют из среднего интерполированного значения половины высоты, рассчитанного для каждого пика (см. рисунок 7). В каждом срезе определяют расстояния между соседними положениями пиков. Дифференциа-лы/ую линейность ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА находят как стандартное отклонение всех измеренных расстояний, получаемых от двух групп данных (ориентированных по осям X и У).

3.6.2 Абсолютная линейность

Абсолютную линейность определяют методом наименьших квадратов, при обработке изображений равнорасположенных параллелышхлиний в каждой из двух групп данных отдельно (ориентированных по осям X и У). Абсолютную линейность рассчитывают как наибольшее значение отклонений по осам X и У в миллиметрах между наблюдаемой и рассчитанной линиями на ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА. Коэффициент преобразования получают путем деления: 30 мм на среднее значение расстояний между соседними пиками изображений линий для всех пиков на ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА.

3.7 Определение ХАРАКТЕРИСТИКИ СКОРОСТИ СЧЕТА

Используют цилиндрический фантом (3.1), представленный на рисунке 2. Прослойка воздуха между поверхности) фантома и ПЕРЕДНИМ ТОРЦОМ КОЛЛИМА ТОРА должна быть не более 20 мм (И = 20 мм). График зависимости наблюдаемой скорости счета от ИСТИННОЙ СКОРОСТИ СЧЕТА при изменяющейся АКТИВНОСТИ источника должен быть построен для радионуклида м" Тс. Такой же график может быть построен для одного из радионуклидов с энергией, значение которой находится между 300и 400 кэВ в соответствии с таблицей 1. Получают также изображения источника с профилями вдоль осей X и У, проходящими через центр источника: два профиля при измеренной скорости счета, равной примерно 5000 имп./с, два при скорости 20000 имп./с и два при максимальной измеряемой скорости счета.

Значение измеряемой скорости счета, которая составляет SO % ИСТИННОЙ СКОРОСТИ СЧЕТА, определяют и з графика и фиксируют.

Примечание— Построение профилей необходимо, чтобы продемонстрировать смещенные по месту нахождения события.

З.Х Исследование пропускания ихцченин ЗАЩИТЫ БЛОК,* ДЕТЕКТИРОВАНИЯ

Источник небольшого объема /рисунок 6 (d более 20 мм и г не менее 10 мм)/, заполненный одним из РАДИОНУКЛИДОВ, указанных в таблице 1, помещают вплотную к внешней поверхности 'ЗАШИТЫ БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ вразшчные наложения. Скорость счета детектора, которая указывает на степень пропускания ЗАЩИТЫ БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ, выражают в процентах скорости счета, полученной при помещении источника на оси определенного КОЛЛИМА ТОРА на расстоянии 100 мм от ПЕРЕДНЕГО ТОРЦА КОЛЛИМА ТОРА. Должны быть указаны и зафиксированы макеиммыше значения пропускания ииучения для положений источника сзади и сбоку ЗАЩИТЫ БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ, особенно значение пропускания изучения в точках соединения частей ЗАЩИТЫ БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ, а также КОЛЛИМА ТОРА и ЗАЩИТЫ БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ.

Значения пропускания излучения должны быть определены для энергии точением 140 кэВ и для макеимсиьной энергии, для которой рассчитана конструкция ГАММА-КАМЕРЫ.

4 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Каждая ГАММА-КАМЕРА должна иметь ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ (далее - СОПРОВОДИТЕЛЬНЫЕ) ДОКУМЕНТЫ, включающие в себя следующую информацию:

4.1 Коллиматоры:

- диапазон энергий гамма-квантов;

5

Страница 10

ГОСТ Р МЭК 60789-99

- тип коллиматора |с параллельными отверстиями, с точечным отверстием (пинхол), конвергентный, дивергентный, щелевой и т. д.|;

- тип конструкции (например, фольга, литье);

- число, форма, размер отверстий;

- минимальная толщина перегородки;

- толщина коллиматора.

4.2 Значения пропускания ЗАЩИТЫ БЛОКА ДЕТЕКТИРОВАНИЯ - по 3.8.

4.3 Предварительная установка энергетических окон

4.4 СОБСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАЗРЕШЕНИЕ - по 3.4 для выбранного РАДИОНУКЛИДА. Оно должно быть определено как ПОЛНАЯ ШИРИНА НА УРОВНЕ ПОЛОВИНЫ МАКСИМУМА пика полного поглощения.

4.5 Для каждого КОЛЛИМАТОРА должны быть заданы следующие параметры:

4.5.1 СИСТЕМНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

4.5.2 ФУНКЦИЯ РАСШИРЕНИЯ ЛИНИИ Цх) для разных глубин, как определено в 3.2.1.

4.5.3 ЭШ, ПШПМ и ПШДМ как функция расстояния до окна КОЛЛИМАТОРА

4.5.4 ФУНКЦИЯ ПЕРЕДАЧИ МОДУЛЯЦИИ как функция расстояния до окна КОЛЛИМАТОРА

4.6 ХАРАКТЕРИСТИКИ СКОРОСТИ СЧЕТА - по 3.7.

4.6.1 Наблюдаемая скорость счета, составляющая S0 % соответствующей ИСТИННОЙ СКОРОСТИ СЧЕТА

4.7 Размеры ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ДЕТЕКТОРА - по А.2.3.1.

4.8 НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

4.8.1 Распределение НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ - по 3.3.3.1.

Проводят измерения НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ при использовании конкретного радионуклида. Если имеется устройство для коррекции НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ. отличающееся от устройств, основанных на пространственной и спектральной коррекции, то должны быть представлены результаты с коррекцией и без коррекции.

4.8.2 Интегральная НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ - по3.3.3.2.

4.8.3 Дифференциальная НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ - поЗ.З.З.З.

4.8.4 Собственная чувствительность к точечному источнику — по 3.3.4.

4.9 СОБСТВЕННАЯ ПШПМ и ЭШ ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ без КОЛЛИМАТОРА-

по 3.2.3.

4.10 СОБСТВЕННАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ - по 3.6.

4.11 Проверка работоспособности ГАММА-КАМЕРЫ при ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ МНОЖЕСТВЕННОГО ОКНА - по 3.5.

УРОВНЕ ПОЛОВИНЫ МАКСИМУМА (ПШПМ) Примечание — В точках А и В интерполированная кривая пересекает линию, соответствующую половине максимального значения

ПШПМ-xt-хл.

S