Post on 08-Sep-2018
PROYECTO FINAL INTEGRADOR
Control de calidad en Cámara Gama y Spect
Carrera: Tecnicatura en Diagnóstico por Imágenes.
Escuela de Ciencia y Tecnología
UNIVERSIDAD NACIONAL DE GENERAL SAN MARTÍN
Alumno: Héctor Fabián Rodríguez
Dependencia donde efectuó las prácticas: Htal. Roffo
Tutor: Amalia Pérez
Año: 2006
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Índice
1. Introducción:
1.1. Importancia del Control de Calidad
1.2. Parámetros extrínsecos e intrínsecos
2. Control de calidad de la Cámara Gama
2.1. Parámetros característicos
2.1.1. Uniformidad
2.1.2. Linealidad
4.3. Resolución
2.1.3.1. Espacial
2.1.3.2. Temporal (tiempo muerto)
2.1.3.3. Energética
3. Control de calidad en un equipo de SPECT
3.1. Parámetros característicos
3.1.1. Uniformidad tomográfica
3.1.2. Centro de Rotación (CoR)
3.1.3. Resolución tomográfica.
4. Pruebas para Cámaras Gama
4.1. Uniformidad
4.2. Linealidad
4.3. Resolución
4.3.1. Espacial
4.3.2. Temporal
4.3.3. Energética
3
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
5. Pruebas para equipos de SPECT
5.1. Uniformidad tomográfica
5.2. Centro de Rotación (CoR)
5.3. Resolución Tomográfica
6. Fantomas
6.1. Para Cámara Gama
6.1.1. Fantomas para control de uniformidad
6.1.2. Fantomas para control de linealidad
6.1.3. Fantomas para control de resolución
6.2. Para SPECT
6.2.1. Carlson
Detectabilidad de lesiones frías y calientes
Uniformidad Tomográfica
Resolución espacial tomográfica
7. Experiencias prácticas
7.1 UNIFORMIDAD
A) UNIFORMIDAD INTRÍNSECA
B) UNIFORMIDAD EXTRÍNSECA
7.2. Centro de Rotación (CoR)
8. Conclusiones
9. Bibliografía
4
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
1. Introducción:
1.1. Importancia del Control de Calidad
En la práctica diaria, Del uso de la cámara Gama o del SPECT permite,
visualizar la biodistribución del radiofármaco luego de su administración.
Alteraciones de patrones normales, ayudan a seguir determinadas decisiones,
siendo esto la finalidad de toda técnica de diagnóstico por imagen.
Es por ello que se necesita asegurar la calidad de la imagen como elemento
indispensable para realizar un correcto diagnóstico.
El fin del presente trabajo es considerar distintas pruebas, sobre el instrumento
en sí, que permitan evaluar el estado actual del mismo y valorar la justificación de su
uso sobre un paciente y/o la necesidad de una reparación.
Es así que se recurre al concepto de Garantía de Calidad que el OIEA define
como: "cuanto se aproximan los resultados de un determinado procedimiento a lo
ideal, libres de errores y artificios" y al de Control de Calidad como: "medidas
específicas que aseguran que un aspecto particular sea satisfactorio".
A pesar de la importancia del Control de Calidad para asegurar la confiabilidad
del instrumento, no es habitual la existencia de un ente rector que monitoree y exija
el cumplimiento de los programas de Control de Calidad efectuados sobre los
instrumentos de los distintos Servicios del país, esto queda en algunos casos en
iniciativas particulares o en el uso de tablas de valores normales, por parte de
personal de servicios o laboratorios farmacéuticos promotores de programas clínicos
multicéntricos como criterio de inclusión del Servicio a evaluar.
1.2. Parámetros extrínsecos e intrínsecos
Se distingue entre dos tipos de parámetros: los intrínsecos y los extrínsecos o de
sistema completo, entendiendo por estos a los que se utilizan para las pruebas que
se realizan sin colimador y con colimador, respectivamente.
2. Control de calidad de la Cámara Gama
2.1. Parámetros característicos
2.1.1. Uniformidad
La uniformidad cuantifica la homogeneidad que proporciona el sistema,
valorada en forma global o en forma local. Si la cuantificación se realiza utilizando el
5
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
colimador se denomina uniformidad extrínseca y si se realiza sin él uniformidad intrínseca.
Si se toma NEMA como referencia los parámetros son la uniformidad integral
como valoración global y la uniformidad diferencial como valoración local.
Para la uniformidad integral se utiliza la siguiente fórmula:
UI = 100minmax
minmax ×+−
CCCC
Siendo UI la uniformidad Integral expresada en %.
Cmax y Cmin son las cuentas máximas y mínimas por píxel, respectivamente,
de entre todos los pixels del campo de visión, cuando el detector está
sometido a un flujo uniforme de radiación gamma.
Para la uniformidad diferencial se utiliza la siguiente fórmula:
UD= 100×+−
mMmM
Siendo UD la uniformidad diferencial expresada en %.
M y m son, respectivamente las cuentas por píxel máxima y mínima que
producen el mayor valor de la diferencia (M - m) de entre todas las existentes
en conjuntos de n pixels consecutivos, tanto en filas como en columnas. (n)
suele ser igual a 6, pero podría escogerse otro valor, debiendo indicarlo
cuando se dé el valor de la uniformidad diferencial.
2.1.2. Linealidad Espacial
Con la linealidad espacial se trata de conocer la capacidad que tiene la
cámara gama para dar las coordenadas en que se ha producido el evento. Esto
6
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
determina la diferencia entre la posición de un evento en la matriz y la posición en
que se ha producido.
2.1.3. Resolución
2.1.3.1. Espacial
La resolución espacial de una Cámara Gama está definida por la capacidad
del equipo de distinguir dos eventos que se producen a corta distancia uno del otro
como entidades independientes.
El sistema de adquisición no es lineal por lo tanto existe una función de transferencia que convoluciona al objeto para formar una imagen de él. Por esta razón para evaluar la resolución espacial se analiza la Función de Dispersión Lineal a partir de la cual se define el FWHM [full width at half maximum (ancho a la mitad de la altura)] como parámetro de Resolución Espacial del sistema.
Función de dispersión lineal) Objeto (fuente puntual)
FWHM 0.5
1.0
Función de transferencia
2.1.3.2. Temporal (tiempo muerto)
Se denomina Resolución Temporal a la capacidad que tiene un sistema para
distinguir como eventos diferentes aquellos que se han producido con un intervalo
de tiempo muy pequeño.
Los sistemas electrónicos requieren de un tiempo desde que se reconoce un
evento hasta que el sistema esté nuevamente preparado para reconocer el
siguiente. A este tiempo se lo denomina tiempo muerto.
7
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Si la tasa de fotones que llega al detector es muy elevada, es grande la
cantidad de eventos que aparecen dentro del tiempo muerto, los que no son tenidos
en cuenta por el sistema.
Existen dos tipos de sistema de detección en relación con el tiempo muerto,
los NO PARALIZABLES y los PARALIZABLES. En los primeros si un evento ocurre
dentro del tiempo muerto este no es tenido en cuenta y al terminar dicho tiempo está
preparado para detectar el siguiente evento. En los paralizables los eventos que
ocurren dentro del tiempo muerto provocan que este tiempo sea mayor, lentificando
más al sistema.
Se ha comprobado que los sistemas son NO PARALIZABLES a baja tasa de
eventos y se transforman en PARALIZABLES a medida que la tasa aumenta.
Si graficamos La tasa de recuento observada en función de la tasa real
obtendremos un gráfico similar al siguiente.
Ro = Tasa de recuento observada Rt = Tasa real
Ro
Rt
En el gráfico notamos que no solo al aumentar la tasa real el sistema deja de
detectar eventos sino que detecta menos que a menor tasa.
2.1.3.3. Energética
La Resolución Energética es la propiedad que tiene el sistema de separar
picos energéticos de diferentes energías. Se determina a partir del ancho a la mitad
de la altura [full width at half maximum (FWHM)] del fotopico del espectro de
energías, como porcentaje de la energía gama del fotopico.
8
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Como la cámara gamma tiene muchos tubos fotomultiplicadores (PMT)
distribuidos sobre el campo de visión del cristal, cada uno con su propio espectro, el
espectro suma de todos los tubos muestra una resolución de energía (RE: FWHME)
mayor que la de un solo tubo.
Los distintos fotomultiplicadores (PMT) de la cámara poseen pequeños desplazamientos de
los espectros. La ventana (área sombreada) se sitúa de acuerdo al espectro suma (ES).
Parte de los espectros individuales queda fuera de la ventana de adquisición.
Los equipos modernos corrigen el desplazamiento de los espectros de los
distintos tubos fotomultiplicadores entre sí, desplazándolos de tal manera que los
fotopicos de todos coincidan. Esta corrección se llama "corrección de energía". Se
logra de esta manera que la RE del espectro suma de todos los tubos, sea mínimo,
haciendo que la contribución de la radiación dispersa o scattering a la ventana
energética de medición, sea menor.
Actualmente los valores típicos de Resolución Energética, oscilan alrededor
del 10 % para 99m Tc, valores medidos sin colimador para evitar la radiación dispersa
en el plomo y la producción de rayos X en el mismo. Considerando este dato, se
puede medir este isótopo con una ventana de energía de 15% durante los estudios
clínicos.
9
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
3. Control de calidad en un equipo de SPECT
3.1. Parámetros característicos
La mayoría de los sistemas SPECT son Cámaras Gamma planares que giran
alrededor del paciente, en una órbita circular de radio R. Este radio debe ser
mínimo para optimizar la resolución espacial.
El eje X de la cámara de centelleo se orienta perpendicular al eje de rotación, que
se encuentra a lo largo del eje Y.
Los cortes transversales que se obtengan estarán en el eje XZ, mientras que el
espesor del corte estará a lo largo del eje Y. A partir de los cortes axiales se
obtienen los coronales y los sagitales.
El cabezal detector debe estar paralelo al eje Y para obtener la mejor resolución
en puntos que se encuentran fuera de él. Un paciente que sobrepase el peso
máximo para el cual fue construida la camilla puede hacer que esta no esté
paralela al eje de rotación, provocando la necesidad de reorientar la imagen para
que los cortes axiales al eje del paciente coincidan a los del eje de rotación.
3.1.1. Uniformidad tomográfica
Es la uniformidad determinada en un corte reconstruido correspondiente a
una distribución de actividad uniforme.
La falta de uniformidad planar es amplificada considerablemente por el
proceso de reconstrucción tomográfica, siendo este incremento
inversamente proporcional a la distancia de la zona no uniforme al eje de
rotación.
3.1.2. Centro de Rotación (CoR)
El detector gira alrededor de un centro físico, es una utopía suponer que un
elemento tan pesado como una cámara gamma pueda rotar describiendo
una circunferencia perfecta a lo largo de los 360º. La gravedad y los
engranajes hacen que esto no ocurra produciendo cambios en el COR.
Si la cámara gamma tiene movimientos al azar o toma una mala posición
(como por ejemplo cuando el cabezal se inclina al detenerse en las distintas
posiciones), no se mantiene la ortogonalidad de los ejes de coordenadas del
10
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
detector, provocando un error en el COR y la pérdida de resolución, sobre
todo en los puntos alejados de éste.
Lo mismo ocurre cuando el COR no coincide con el centro de la matriz.
Si en estas condiciones defectuosas se hace la imagen de una fuente
puntual adquiriendo los datos en 360°, se obtiene como imagen un anillo, en
lugar de un punto.
Por estos motivos es necesario verificar constantemente el COR y aplicar
procedimientos de corrección para compensar estos errores. Esta prueba
debe ser hecha semanalmente para todos los colimadores que se usan
rutinariamente. Para ello se realiza una operación sencilla de adquisición y
cálculo.
En general el fabricante del sistema SPECT da la metodología del proceso
de control de calidad.
3.1.3. Resolución tomográfica.
La resolución tomográfica se define sobre el corte transversal de una fuente
puntual o lineal, calculando el FWHM del perfil de cuentas que pasa por
dicha distribución.
En SPECT la resolución está afectada por la posición ya que la resolución
no es constante en el campo de visión. Cuanto más lejos del detector, menor
resolución R; además R en dirección X es diferente de R en dirección Z.
La resolución también varía como función del colimador usado (un LEHR
(Low Energy High Resolution) presentará una mejor resolución que un LEAP
( Low Energy All Purposes)) y del tipo de filtro de reconstrucción (la
resolución decrece con el incremento del filtrado o suavizado).
4. Pruebas para Cámaras Gama
4.1. Uniformidad
PROPOSITO
Determinar la capacidad de una cámara gama para responder
con una intensidad superficial de contaje constante cuando se la somete
a flujo de radiación uniformemente distribuido.
11
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
PROCEDIMIENTO
A) UNIFORMIDAD INTRÍNSECA
Desmontar el colimador.
Situar la fuente puntual en el centro del cristal a una distancia
de 5 veces el ancho del mismo.
Ajustar la ventana del analizador a 140 keV (correspondientes
al 99mTc ), con un ancho de ventana del 20% .
Adquirir una imagen digital utilizando una matriz de 64 x 64 con
8 x 106 cuentas.
Quitar la fuente y montar un colimador.
B) UNIFORMIDAD EXTRÍNSECA
Girar la cabeza de la cámara gama (con un colimador
montado) de modo que quede horizontal hacia arriba.
Colocar la fuente uniforme sobre el colimador.
Ajustar la ventana del analizador a la energía correspondiente y
con un ancho del 15%.
Adquirir una imagen digital de 8 x 106 cuentas con una matriz
de 64 x 64.
Quitar la fuente uniforme.
Repetir la operación para todos los colimadores.
C) ANÁLISIS DE DATOS
Con el software provisto por el fabricante se realiza el cálculo de la
uniformidad intrínseca diferencial y la uniformidad extrínseca
diferencial.
4.2. Linealidad Espacial
PROPOSITO
12
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Evaluar la capacidad que tiene un sistema de energía nuclear
para situar las coordenadas del punto de interacción de un evento.
PROCEDIMIENTO
Desmontar el colimador y sobre el cristal situar el fantomas, de
forma que la líneas sean paralelas a la dirección x y de la
cámara.
Centrara una ventana del 15% sobre el fotopico del
radionucleido correspondiente.
Situar una fuente puntual a una distancia de superior a 5 veces
el diámetro del campo de visión útil.
Adquirir una imagen en una matriz de 128 x 128 que llegue a
acumular 10x106 cuentas.
Realizar n perfiles paralelos, perpendiculares a las líneas
formadas por los huecos.
Localizar en cada perfil el pico de la distribución que forma la
imagen de cada hueco y las coordenadas que lo representan
en la matriz.
Comparar la matriz medida con la real
La linealidad absoluta se calcula midiendo en mm. el máximo
desplazamiento de la posición del pico en la matriz de
adquisición con respecto a la real.
4.3. Resolución
4.3.1. Espacial
PROPOSITO
Evaluar la capacidad que tiene un sistema de imagen nuclear para
distinguir dos eventos que se producen a una corta distancia uno de otro
como entidades independientes.
PROCEDIMIENTO
13
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
A) RESOLUCIÓN ESPACIAL INTRÍNSECA
Método del fantomas de resolución espacial
Desmontar el colimador y colocar el fantomas de resolución
espacial.
Seleccionar una ventana del 20% centrada en el fotopico del 99mTc.
Seleccionar una matriz de adquisición tal que el tamaño del
pixel será menor que 0.1 AIMA (Ancho Intrínseco a Mitad de
Altura) especificado por el fabricante. (En caso de no
conocer el tamaño del pixel determinar primero este). Utilizar
el «zoom» mas grande de que se disponga sI es necesario.
Situar una fuente puntual de 99mTc en un punto del eje del
colimador a una distancia 5 veces el CTVU.
Adquirir una imagen que supere las 10.000 cuentas en los
pixels incluidos en el pico de la función de dispersión.
Girar el fantomas 45° y repetir la adquisición.
Determinar el AIMA (Ancho Intrínseco a Mitad de Altura)
B) RESOLUCIÓN ESPACIAL EXTRÍNSECA
Disponer una fuente lineal con una actividad 400 MBq y
colocada en la superficie del colimador.
Centrar una ventana del 20% en el fotopico de 99mTc y
adquirir una imagen digital con la mayor matriz, de manera
que se acumulen al menos de 104 cuentas en el pico de la
función de dispersión lineal.
Repetir el proceso situando la fuente a 100 mm de la cara del
colimador en aire.
Repetir el proceso para todos los colimadores disponibles.
Determinar el tamaño del pixe1 si no es conocido.
14
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Obtener un perfil transversal de una región de interés de 30
mm. de ancho perpendicular a la posición de la fuente dando
origen a la función de dispersión lineal.
Determinar el FWHM
4.3.2. Temporal
PROPÓSITO
Determinar la capacidad que tiene el sistema para distinguir dos
interacciones sucesivas como eventos independientes.
PROCEDIMIENTO
A) RESOLUCIÓN TEMPORAL INTRÍNSECA.
Desmontar el colimador y colocar el anillo de plomo centrado
sobre el cristal.
Centrar el fotopico del 99mTc con una ventana del 20%.
Montar una fuente de 2 MBq en el alojamiento. Colocar el
dispositivo de manera que esté en el eje central del
colimador a una distancia que produzca una tasa de contaje
superior a 30.000 Cuentas/s. Procurar alejar de objetos que
produzcan dispersión (distancia mayor 1m).
Realizar una adquisición que complete un contaje superior a
106 cuentas. Anotar el contaje como Rl.
Situar una segunda fuente al lado de la primera sin que
modifique sensiblemente el ángulo sólido formado con la
superficie del detector por ésta. Realizar un contaje durante
el mismo tiempo. Anotar el contaje como R12.
Quitar la primera fuente. Anotar el contaje proporcionado por la
segunda fuente sola en el mismo tiempo. Anotar el contaje
como R2.
Quitar la fuente y anotar el fondo durante el mismo tiempo.
Repetir los pasos anteriores invirtiendo el orden de las fuentes
y obtener R' 1,R'2 Y R' 12 con el mismo procedimiento.
15
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
B) RESOLUCIÓN TEMPORAL EXTRÍNSECA CON FANTOMAS DE
DOS FUENTES.
Montar un colimador de baja energía y alta sensibilidad.
Centrar una ventana del 20% en el fotopico correspondiente al 99mTc.
Colocar el fantomas de dispersión, de modo que esté centrado
frente a la cara del colimador con los pozos en posición
vertical y a unos 50 mm. del colimador.
Colocar una fuente en el fantomas. Anotar la cantidad de
cuentas (R1) que se registraron durante un tiempo suficiente
para que la cuenta sea del orden de 106.
Colocar la segunda fuente en el fantomas. Anotar la cantidad
de cuentas que se producen durante un período igual que el
anterior que la llamaremos R12
Retirar la primera fuente. Registramos R2 en otro período igual.
Retirar la fuente y medir el fondo en el mismo tiempo. El que
restaremos a cada valor calculado anteriormente.
Calcular el tiempo muerto τ como:
12
21
21
12 ln2R
RRRR
R +⋅
+⋅
=τ
4.3.3. Energética
La adquisición de los datos para controlar el COR, se realiza en
360°, con una fuente puntual o lineal, colocadas fuera del eje de
rotación y con las mismas condiciones de orientación, colimación,
matriz y zoom que los estudios clínicos.
16
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
5. Pruebas para equipos de SPECT
5.1. Uniformidad tomográfica
PROPÓSITO
Comprobar la uniformidad tomográfica de un SPECT
PROCEDIMIENTO
Asegurarse de que todos los procedimientos de calibración
para la corrección de uniformidad de la cámara garna han
sido realizados correctamente.
Situar el fantomas (Ej.: Fantomas Carlson) con su centro a no
más de 2 cm. del centro de rotación. Asegurarse de que el
eje central del fantomas es paralelo al eje de rotación.
Establecer los parámetros tomo gráficos de adquisición
normales en cuanto al tamaño de matriz (ejemplo, 64 x 64),
número de proyecciones (ángulos) y colimadores, tal como
se hace en los estudios clínicos, junto al menor radio
posible.
Realizar una adquisición tomográfica, en la región sin insertos
del fantomas, recogiendo un total de 1 M cuentas por corte.
Esto corresponde típicamente a un total de 15 M de cuentas
para un fantomas de 25 cm de longitud y un diámetro de 20
cm, o unas 240 kilocuentas por proyección en una
adquisición de 64 proyecciones.
Realizar la corrección de uniformidad de las proyecciones
(recomendada por el fabricante).
Reconstruir los datos con un filtro rampa.
Cuando sea posible, realizar las correcciones de atenuación y
por dispersión (Scatter); en particular, obtener e! contorno
del fantomas utilizando el método descrito por el fabricante.
17
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Se toma una región de interés de 15 x 15 pixels sobre uno de
los cortes axiales y se determinan los valores de cuentas
máximo y mínimo.
Se calcula el porcentaje de uniformidad integral de la siguiente
manera:
( )( ) 1000
0 ⋅+−
=CPmCPMCPmCPMUI
Donde:
UI = Uniformidad Integral
CPM = Cuentas del Píxel Máximas
CPm = Cuentas del Píxel mínimas
Realizar el cálculo anterior con todos los cortes.
5.2. Centro de Rotación (CoR)
PROPÓSITO
Calcular la desviación del Centro de Rotación (CoR).
PROCEDIMIENTO
Situar una fuente puntual en el aire alejada del centro de
rotación.
Realizar una adquisición tomográfica de 64 ángulos sobre 360º
con la matriz mas grande disponible, recogiendo unas 104
cuentas en cada proyección.
Calcular en cada proyección el valor de X de la situación de la
fuente puntual ( en mm es la distancia al eje de rotación)
Graficar los valores de X en función del número de proyección.
18
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Ajustar una curva sinusoidal a la graficada anteriormente y
calcular las deiferencias.
5.3. Resolución Tomográfica
PROPÓSITO
Medir la resolución tomográfica del sistema en aire.
PROCEDIMIENTO
Una fuente de 1 mm de diámetro se coloca sobre una varilla de
sostén, cerca del eje de rotación, fuera de la camilla, para
que no haya material de scattering, tanto en O grados como
en 90 grados.
La cámara se posiciona a un radio de 20 a 25 cm y se
adquieren imágenes planares de 105 cuentas en ambas
posiciones, con una matriz de 128x128.
Posteriormente se adquiere una imagen de SPECT
manteniendo los mismos parámetros que en la adquisición
de la imagen planar con 105 cuentas / proyección.
Se trazan los perfiles de cuentas en sentido X e Y sobre un
corte transversal y sobre la imagen planar y se evalúa el
FWHM sobre los mismos. Los valores medidos deben ser
esencialmente iguales en ambas direcciones.
Calculando el cociente de las resoluciones ( )
( )mmFWHMmmFWHMPLANARSPECT
pl
tomo=/
se espera que dicho valor no sea mayor de 1.10 lo que
significa que la tolerancia en la degradación en la resolución
tomográfica Rtomo es de un 10 % respecto de la planar.
19
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Si el sistema tiene múltiples detectores, el test se debe efectuar
sobre cada uno en forma independiente, debiendo
posteriormente compararlos entre sí.
Al comparar la R de cada detector y la R determinada con
todos los detectores, la.diferencia no debe ser mayor que
5%. Valores mayores, probablemente sean debido a errores
en el registro de la imagen de cada detector.
6. Fantomas
6.1. Para Cámara Gama
6.1.1. Fantomas para control de uniformidad
FUENTE RELLENABLE
20
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
6.1.2. Fantomas para control de linealidad
FANTOMA DE CUADRANTE
6.1.3. Fantomas para control de resolución
FUENTE PUNTUAL
6.2. Para SPECT
6.2.2. Carlson
Detectabilidad de lesiones frías y calientes
Uniformidad Tomográfica
Resolución espacial tomográfica
21
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
7. Experiencias prácticas
7.1 UNIFORMIDAD
A) UNIFORMIDAD INTRÍNSECA
Para esta experiencia se utilizó una
camara gama con un cristal de 40 cm.
de diámetro.
22
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Se colocó el cabezal mirando hacia abajo,
perfectamente horizontal al piso (con
la ayuda de un nivel de burbuja que
tiene en la parte superior) y se
desmontó el colimador.
Se colocó una fuente puntual ( de 99mTc
de 300 µCi ) apoyada en el pié de la
cámara calculando que estubiera en
el centro del cristal y se elevó a una
distancia de 1 metro ( mitad de la
distancia teórica debido a que mas no
se puede elevar el cabezal).
Se ajustó la ventana del analizador a 140 keV
(correspondientes al 99mTc ), con un ancho
de ventana del 20% .
Se adquirió una imagen digital utilizando una
matriz de 64 x 64 con 8 x 106 cuentas, con
una tasa de 52 x 103 cuentas/seg.
Después se inclinó el cabezal 10 º y se adquirido otra imagen con
los mismos parámetros que la anterior.
Como el cabezal no se eleva a 2 m del piso se lo colocó en forma
vertical y se situó delante de él la fuente puntual calculando que
esté situada a dos metros y en el eje perpendicular al centro del
cristal.
Posteriormente se adquirió otra imagen con los mismos parámetros
de las anteriores. En este caso la tasa de adquisición es de 17 x
103 cuentas/seg.
Se quitó la fuente y se montó el colimador.
23
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
B) UNIFORMIDAD EXTRÍNSECA
Se Giró el cabezal de la cámara gama con colimador de modo
que quede horizontal hacia arriba.
Se colocó una fuente rellenable uniforme con una actividad de
5 mCi sobre el colimador.
Se adquirió una imagen con los mismos parámetros que las de
la UI pero con una tasa en este caso de 9.5 x 103
cuentas/seg.
Se quitó la fuente uniforme.
Se le pidió al equipo que utilizando el software provisto por el
fabricante calcula la uniformidad diferencial de cada una de
las imágenes adquiridas.
C) ANÁLISIS DE DATOS
Uniformidad Intrínseca
Actividad de la fuente puntual: 300 µCi
Diámetro del cristal 40 cm
Matriz de adquisición 64 x 64
Cantidad total de cuentas de cada imagen 8 x 106
Tasa de adquisición
(C/sg)
Distancia de la
fuente (cm)
Ángulo del
cabezal
Cálculo de uniformidad diferencial
100 0º 52.000
11,8 %
I
24
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
100 10 º 52.000
15,3 %
200 0º 17.000
11,5 %
Uniformidad Extrínseca
Actividad de la fuente re
Diámetro del cristal 40 c
Matriz de adquisición 64
Cantidad total de cuentaTasa de
adquisición (C/sg)
Cálculo de uniformidad diferencial
9.500 16 %
D) CONCLUSIONES
La uniformidad intrínseca d
a 2 m es inferior a la calcula
1 m) vemos que en la peri
II
IIIllenable uniforme: 5 mCi
m
x 64
s de cada imagen 8 x 106
IV
iferencial calculada con fuente puntual
da a 1 m. En la imagen I (calculada a
feria la cantidad de cuentas es menor
25
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
que en el centro. Esto se debe a que la diferencia de distancia
entre la periferia o el centro del cristal a la fuente puntual a 1m es
del orden del 2% en cambio cuando la fuente está a 2m como en
la imagen III la diferencia es del orden del 0.5%.
En la imagen II notamos la importancia de colocar el cabezal
perfectamente horizontal al suelo. En este caso notamos que con
una inclinación de 10º hacia la derecha el extremo derecho del
mismo está mucho mas cerca que el izquierdo provocando que el
primero capte mayor cantidad de cuentas.
Se nota en las tres imágenes que en el costado inferior izquierdo
existe una mancha fría. Esto puede deberse a el daño del cristal
en ese lugar, pero al mismo tiempo se nota que el propio software
brindado por el fabricante de la cámara deja de lado ese sector
para realizar el cálculo de uniformidad.
Se nota que la tasa de
adquisición a 2m es menor a
la tasa de adquisición a 1m,
esto se debe a que en el
primer caso el ángulo sólido
es mayor que en el segundo.
En el cálculo de la Uniformidad Extrínseca notamos que la tasa de
adquisición es menor a las de la UI esto es debido a la actividad
absorbida por el colimador.
El cálculo de la UE dá en esta práctica mucho mas elevado que
en la UI y al mismo tiempo vemos en la imagen IV manchas mas
frías que el resto de la imagen. Todo esto se puede deber a que la
fuente que se utilizó no era realmente homogénea o defectos del
colimador, inclinándome por la forma de las manchas a lo primero.
26
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
7.2. Centro de Rotación (CoR)
PROPÓSITO
Calcular la desviación del Centro de Rotación (CoR).
PROCEDIMIENTO
Se situaron dos fuentes puntuales en el aire alejada del centro de
rotación (una a aproximadamente 5 cm y otra aproximadamente a
13 cm del eje de rotación.
Se realizó una adquisición tomográfica de 64 ángulos sobre 360º con
una matriz de 64 x 64, recogiendo unas 104 cuentas en cada
proyección.
27
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Se calcularon los perfiles de las 64 imágenes que cortaran a los dos
puntos.
En cada uno de los perfiles se calculó el valor de X que correspondan
a los valores mas altos de cada pico ( en mm representan las
distancias al eje de rotación)
Se graficó los valores de X1 y X2 en función del número de
proyección.
Se ajustaron dos curvas sinusoidales a las graficadas anteriormente.
RESULTADOS
-150
-100
-50
0
50
100
150
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Número de proyección
Dis
tanc
ia a
l eje
de
rota
ción
(X)
teórica a 13 cm delejeEmpírica a 13 cm delejeTeórica a 5 cm del eje
Empírica a 5 cm deleje
28
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
Teórica Empírica a 13cm Teórica Empírica
a 5cm Teórica Empírica 13cm Teórica Empírica
a 5cm
0 127 128 46 45 32 -127 -128 -46 -45 1 126 127 46 45 33 -126 -127 -46 -45 2 125 126 45 44 34 -125 -126 -45 -44 3 122 123 44 43 35 -122 -123 -44 -43 4 117 115 42 45 36 -117 -115 -42 -45 5 112 113 41 40 37 -112 -113 -41 -40 6 106 104 38 40 38 -106 -104 -38 -40 7 98 97 36 37 39 -98 -97 -36 -37 8 90 90 33 32 40 -90 -90 -33 -32 9 81 82 29 28 41 -81 -82 -29 -28
10 71 72 26 24 42 -71 -72 -26 -24 11 60 62 22 20 43 -60 -62 -22 -20 12 49 47 18 19 44 -49 -47 -18 -19 13 37 36 13 14 45 -37 -36 -13 -14 14 25 23 9 11 46 -25 -23 -9 -11 15 12 11 5 6 47 -12 -11 -5 -6 16 0 0 0 0 48 0 0 0 0 17 -12 -13 -5 -4 49 12 13 5 4 18 -25 -25 -9 -9 50 25 25 9 9 19 -37 -38 -13 -12 51 37 38 13 12 20 -49 -50 -18 -16 52 49 50 18 16 21 -60 -61 -22 -21 53 60 61 22 21 22 -71 -73 -26 -23 54 71 73 26 23 23 -81 -79 -29 -31 55 81 79 29 31 24 -90 -93 -33 -29 56 90 93 33 29 25 -98 -99 -36 -35 57 98 99 36 35 26 -106 -107 -38 -37 58 106 107 38 37 27 -112 -111 -41 -42 59 112 111 41 42 28 -117 -118 -42 -42 60 117 118 42 42 29 -122 -120 -44 -46 61 122 120 44 46 30 -125 -124 -45 -46 62 125 124 45 46 31 -126 -125 -46 -47 63 126 125 46 47
CONCLUSIONES
Estas mediciones fueron realizadas utilizando la matriz de corrección que
posee archivada el soft del equipo para la corrección del CoR automática,
por esa razón vemos que si bien las curvas teóricas con respecto a las
empíricas no son exactas se podría decir que son aceptables. También se
debe tener en cuenta que para las mediciones empíricas se utilizaron
métodos manuales como la necesidad de calcular el pico con la vista y
que se utilizó una matriz de 64 x 64 en lugar de haberse utilizado una de
mayor tamaño. Pero a pesar de esto se nota que los corrimientos que se
producen en una curva se producen también en la otra, a la misma altura
y con la misma magnitud.
29
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
8. Conclusiones
Como conclusión extraigo que si bien los controles de calidad
pueden ser tediosos y en algunos casos hasta engorrosos, son
necesarios para poder asegurar la calidad de imagen y mantener
un estándar elevado en el servicio, en el que los médicos puedan
confiar a la hora de evaluar y tomar decisiones.
Si bien es innecesario y prácticamente imposible realizar todas esta
pruebas en forma diaria, si existen algunas de ellas que son
imprescindibles como el cálculo de la uniformidad que se debe
realizar diariamente antes de comenzar con los estudios del día.
En cambio las pruebas como por ejemplo de resolución se realizan
en forma periódica, mas que nada para controlar el desgaste del
equipo o alguna eventual falla o daño en él que haga que se pierda
la confiabilidad en los resultados de los estudios.
Las pruebas que se deben realizar en forma obligatoria son
Diarias:
Control de la calibración de energía
Control de la existencia de fondo o contaminación
Chequeo de la uniformidad con baja cantidad de cuentas.
Semanales:
Adquisición de los mapas de corrección de
Uniformidad con una alta cantidad de cuentas.
Control de la resolución y la linealidad.
No hay que olvidarse que los procedimientos de controles de
calidad tienen cinco pasos: el establecimiento de las distintas
pruebas, la realización de las mismas, la obtención de resultados,
la documentación de ellos y fundamentalmente la determinación de
las acciones a seguir si los datos que se obtuvieron están fuera de
los límites establecidos.
30
RODRIGUEZ H. FABIAN CONTROL DE CALIDAD EN CÁMARA GAMA Y SPECT
9. Bibliografía
Material de estudio de la Materia Tecnología de las Imágenes III
de TDI de la Universidad Nacional de San Martín
Capítulo 7 “ Garantía de Calidad “ del libro de Jorge Arashiro y
Mariana Levi de Cabrejas
Protocolo Nacional del Control de Calidad en la Instrumentación
en Medicina Nuclear de la Sociedad Española de Medicina
Nuclear.
Artículo sobre Uniformidad Intrínseca y tests de control de
calidad de sensibilidad relativa en cámaras gama de un solo
cabezal de Nuclear Medicine Department, Cuero Comunita
Hospital, Cuero; and Nuclear Medicin Department, Sphon
Shorline Hospital, Corpus Christi, Texas.
Pagina web de fantomas de Nuclear Associates
Artículo Científico de la revista de Física Médica 2001,
“Comparación de varios métodos para la determinación de la
resolución temporal de una gammacámara” de Ma J. Béjar
Navarro, E de Sena Espinel, R. Berenguer Serrano, J A Miñano
Herrero, M. Fernandez Bordes del servicio de Radiofísica y
Protección Radiológica del Hospital Universitario de Salamanca.
Publicación de Alasbimn Journal “Control De Calidad Mínimo De
Los Instrumentos De Imágenes En Medicina Nuclear” deMariana
L. de Cabrejas, Carlos Giannone, Jorge Arashiro del
Departamento de Medicina Nuclear. Hospital de Clínicas "José
de San Martín"y la Comisión Nacional de Energía Atómica.
Buenos Aires Argentina.
31