GB-T 43688-2024 磁共振成像波譜儀質(zhì)量控制方法

磁共振成像/波譜儀質(zhì)量控制方法Thequalitycontrolmethodofmagneticresonance2024-03-15發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I前言 l2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14原理 25測量條件 36測量儀器 36.1標(biāo)準(zhǔn)模體 36.2標(biāo)準(zhǔn)線圈 37控制流程 37.1概述 37.2人員控制流程 47.3通用控制流程 48數(shù)據(jù)處理 78.1數(shù)值數(shù)據(jù)的處理 78.2圖像數(shù)據(jù)的處理 7附錄A(資料性)一種用于磁共振成像儀質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)模體 8附錄B(資料性)線圈均勻性測試方法 附錄C(資料性)模體定值 附錄D(資料性)質(zhì)控檢測頻度 附錄E(資料性)標(biāo)準(zhǔn)模體不同功能區(qū)測量序列的選擇方法 附錄F(資料性)測量結(jié)果的圖像處理方法 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國科學(xué)院提出。本文件由全國光電測量標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC487)歸口。本文件起草單位：中國計量科學(xué)研究院、北京大學(xué)第三醫(yī)院、上海聯(lián)影醫(yī)療科技股份有限公司、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院、廣東省中量檢測有限公司、北京大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京萬東醫(yī)療科技股份有限公司、重慶大學(xué)、中國計量大學(xué)、美的集團(tuán)(上海)有限公司、北京印刷學(xué)院、廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司、廣州計量檢測技術(shù)研究院、山東第一醫(yī)科大學(xué)。1磁共振成像/波譜儀質(zhì)量控制方法1范圍本文件確立了基于磁共振原理的成像儀和波譜儀的質(zhì)量控制(以下簡稱“質(zhì)控”)方法的原理，描述了磁共振成像/波譜儀質(zhì)控方法的測量條件、測量設(shè)備、控制流程、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。本文件適用于磁共振成像/波譜儀在醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域中使用環(huán)節(jié)的質(zhì)控，設(shè)計、生產(chǎn)、型批實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)的質(zhì)控參照使用。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。磁共振成像儀magneticresonanceimaging;MRI利用原子核自旋運(yùn)動的特點(diǎn)，在外加磁場內(nèi)，經(jīng)射頻脈沖激發(fā)后產(chǎn)生信號，用探測器檢測并經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換后顯示圖像的一種測量儀器。磁共振波譜儀magneticresonancespectrometer;MRS核磁共振波譜儀采用原子核磁共振(NMR)技術(shù)的一種物質(zhì)波譜測量儀器。注1:在強(qiáng)磁場中，原子核發(fā)生能級分裂，當(dāng)吸收外來電磁輻射時，將發(fā)生核能級的躍遷，捕捉此信號可獲得相應(yīng)原子的波譜。注2:本文件涉及的是與核磁共振成像儀相關(guān)聯(lián)的可成像核磁共振波譜儀，利用其對弛豫時間的高精度測量，實(shí)現(xiàn)對核磁共振成像儀的定標(biāo)。單位體積中某種元素質(zhì)子的物質(zhì)的量。注：在其他參數(shù)不變的條件下，磁共振信號強(qiáng)度與質(zhì)子密度成正比。原子核的自旋在磁場中所產(chǎn)生的合成磁化矢量，受到射頻信號的激勵，形成拉莫爾進(jìn)動，在射頻信號撤銷之后，合成磁化矢量在其自旋軸(Z軸)的分量變化到初始狀態(tài)(施加射頻信號之前)的時間。注：按合成磁化矢量在其自旋軸(Z軸)的分量恢復(fù)到時確定縱向弛豫時間值。原子核的自旋在磁場中所產(chǎn)生的合成磁化矢量，受到射頻信號的激勵，形成拉莫爾進(jìn)動，在射頻信2號撤銷之后，合成磁化矢量在XY平面(與Z軸垂直的平面)的變化過程所對應(yīng)的時間。表觀擴(kuò)散系數(shù)apparentdiffusioncoefficient;ADC衡量擴(kuò)散大小的數(shù)值。注1:磁共振信號所檢測的分子中原子核的自旋會受到擴(kuò)散運(yùn)動的影響。注3:擴(kuò)散指分子的隨機(jī)不規(guī)則運(yùn)動，又稱布朗運(yùn)動(brownianmotion)。擴(kuò)散系數(shù)可取測量區(qū)域內(nèi)的平均值。中心頻率centerfrequency射頻線圈發(fā)射的頻率標(biāo)稱值，用w=γB計算得到，γ為進(jìn)動角頻率，B為主磁場強(qiáng)度。磁場均勻性magneticuniform在測量區(qū)域中(一般是磁體中被測量對象所在的區(qū)域)各空間位置的磁場強(qiáng)度的一致程度。圖像相位穩(wěn)定性imagephasestability從軸位、矢狀位和冠狀位三個不同平面獲得的磁共振相位圖像相位值的變化。影像的某一區(qū)域像素所對應(yīng)的灰度計算值，滿足灰度標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)。注2:影像包括了圖像。某一區(qū)域可能是單像素，也可能是多像素。計算值指該區(qū)域灰度值的處理，例如取平均值。按照磁共振成像原理將確定對圖像結(jié)果有影響的底層物理參數(shù)作為質(zhì)控參數(shù)，對于磁共振成像儀包括弛豫時間、表觀擴(kuò)散系數(shù)、中心頻率、磁場均勻性、圖像相位穩(wěn)定性、影像灰度等。對于磁共振波譜儀，則只規(guī)定弛豫時間作為質(zhì)控參數(shù)。該原理對應(yīng)的關(guān)系見式(1):式中：S——磁共振信號強(qiáng)度；p——質(zhì)子密度，按歸一化表示；Tg——相同脈沖序列重復(fù)激發(fā)的間隔時間，單位為毫秒(ms);T?——縱向弛豫時間，單位為毫秒(ms);3TE——磁共振信號的回波時間，單位為毫秒(ms);T?——橫向弛豫時間，單位為毫秒(ms);b——D的系數(shù)(常量),單位為秒每平方毫米(s/mm2);D——表觀擴(kuò)散系數(shù)，單位為平方毫米每秒(mm2/s)。p、T?、T?和D是形成磁共振圖像信號的關(guān)鍵參數(shù)，通過這四個物理參數(shù)的測量可實(shí)現(xiàn)對磁共振成像/波譜儀的質(zhì)控。在實(shí)際操作中，部分磁共振成像/波譜儀不能直接給出上述全部測量值，而是以某一方式體現(xiàn)在最終測量結(jié)果中。對于具有成像功能的磁共振成像/波譜儀，以灰度體現(xiàn)在磁共振圖像中，可通過磁共振圖像的灰度變化對上述參數(shù)進(jìn)行質(zhì)控測量。5測量條件測量條件如下：b)相對濕度：25%～35%。6測量儀器6.1標(biāo)準(zhǔn)模體測量磁共振成像/波譜儀物理參數(shù)p、T?、T?和D應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)模體作為標(biāo)準(zhǔn)器。標(biāo)準(zhǔn)模體應(yīng)具備提供磁共振成像/波譜儀四個物理參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值(即經(jīng)過計量給出的量值)的功能。標(biāo)準(zhǔn)值用x、=[x,xx,xs?]表示。則可設(shè)定x,?為標(biāo)準(zhǔn)模體質(zhì)子密度測量區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)值p,x為標(biāo)準(zhǔn)模體縱向弛豫時間T?測量區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)值T?,x為標(biāo)準(zhǔn)模體橫向弛豫時間T?測量區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)值T,,x、為標(biāo)準(zhǔn)模體表觀擴(kuò)散系數(shù)D測量區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)值D。對于每個物理參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)模體至少應(yīng)提供四個不同值的測量區(qū)域，滿足對磁共振成像/波譜儀測量結(jié)果的評估。即x=[xxi,…,x],j≥4,i表示某一標(biāo)準(zhǔn)模體序號，j表示某一測量區(qū)域所表征的量值序號。用于磁共振成像儀質(zhì)控的標(biāo)準(zhǔn)模體見附錄A,該模體使用體線圈(或頭線圈)測量，可提供四個物理參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。該模體主要用于磁共振成像儀的物理參數(shù)測量。線圈均勻性測試方法見附錄B,該方法主要配合標(biāo)準(zhǔn)模體用于磁共振成像儀主磁場均勻性的測量。磁共振波譜儀的質(zhì)控測量可使用專用核磁管裝配附錄A或附錄C推薦的溶液作為標(biāo)準(zhǔn)模體進(jìn)行相應(yīng)物理參數(shù)的測量。標(biāo)準(zhǔn)模體應(yīng)在校準(zhǔn)(檢定)期內(nèi)，模體定值方法見附錄C。6.2標(biāo)準(zhǔn)線圈磁共振成像/波譜儀的四個物理參數(shù)的測量受限于儀器線圈的種類。線圈的大小決定了能夠使用的標(biāo)準(zhǔn)器規(guī)格。對于具有不同線圈附件的磁共振成像/波譜儀，宜使用尺寸適宜(信噪比性能優(yōu)良)的典型線圈，并選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行測量。注：未滿足上述測量要求的，必要時做出詳細(xì)說明。7控制流程7.1概述本文件所述質(zhì)控方法是以磁共振成像/波譜儀的質(zhì)控為目的的測量方法。4該測量方法以磁共振原理為基礎(chǔ)，選擇與其測量結(jié)果相關(guān)的基本物理參數(shù)作為測量對象，以計量數(shù)據(jù)為測量結(jié)果判定的標(biāo)準(zhǔn)，通過結(jié)果判定實(shí)現(xiàn)質(zhì)控。所有參數(shù)的測量都通過圖像信號實(shí)現(xiàn)。同時從人員的角度制定不同的測量流程(包括測量參數(shù)和測量周期兩方面不同)。通過人員流程的控制和測量流程的控制實(shí)現(xiàn)質(zhì)控的目的。人員分為診斷醫(yī)師、技師和醫(yī)學(xué)物理專家(工程技術(shù)人員)三種角色。針對診斷醫(yī)師、技師和醫(yī)學(xué)物理專家(工程技術(shù)人員)建立三個層級不同的工作流程，每個層級對應(yīng)的測量參數(shù)和測量周期不同，但質(zhì)控測量流程相同。三個層級的人員共同配合實(shí)現(xiàn)質(zhì)控目的。7.2人員控制流程7.2.1診斷醫(yī)師工作流程診斷醫(yī)師是被質(zhì)控的磁共振成像/波譜儀的日常使用者，是從測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)異常的第一人，是落實(shí)質(zhì)控的第一責(zé)任人。應(yīng)能夠從日常使用中判斷磁共振成像儀/波譜儀是否出現(xiàn)異常。判斷對象主要是測量結(jié)果(即磁共振圖像或信號),判斷的依據(jù)是預(yù)先制定的規(guī)則。該規(guī)則的制定可參考技師和醫(yī)學(xué)物理專家(工程技術(shù)人員)部分的要求，以及質(zhì)控檢測周期，見附錄D,判斷指標(biāo)至少應(yīng)包括影像灰度顯示。7.2.2技師工作流程技師是磁共振成像/波譜儀的質(zhì)控專業(yè)從業(yè)者，應(yīng)能夠從診斷醫(yī)師反映的現(xiàn)象或者測量結(jié)果中發(fā)現(xiàn)和定位質(zhì)控問題，主要通過對磁共振圖像或信號進(jìn)行判斷完成。判斷指標(biāo)包括：a)中心頻率(通過圖像信號檢測);b)影像灰度顯示；c)圖形幾何參數(shù)：d)空間分辨率檢測；e)低對比度；f)圖像偽影；g)機(jī)械運(yùn)行(例如床定位精度)。7.2.3醫(yī)學(xué)物理專家(工程技術(shù)人員)工作流程醫(yī)學(xué)物理專家(工程技術(shù)人員)是磁共振成像/波譜儀的物理和工程學(xué)家，應(yīng)從物理原理和制造技術(shù)角度評估和解決質(zhì)控問題，并指導(dǎo)制定診斷醫(yī)師判斷規(guī)則和技師判斷指標(biāo)，以及定期進(jìn)行評估和修正。醫(yī)學(xué)物理專家(工程技術(shù)人員)應(yīng)關(guān)注的質(zhì)控指標(biāo)包括：a)磁場均勻性(通過圖像信號檢測);b)基本物理參數(shù)(見3.3～3.10);c)射頻線圈信噪比；d)層間射頻信號干擾；e)MRI圖像相位穩(wěn)定性。7.3通用控制流程將標(biāo)準(zhǔn)模體(即經(jīng)計量賦值的模體)作為測量對象放置于磁共振成像/波譜儀的測量位置，選用相應(yīng)的測量序列進(jìn)行測量，將測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模體的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，評估被測量磁共振成像/波譜儀a)磁共振成像/波譜儀開機(jī)至正常工作狀態(tài)；b)選擇被測量儀器配置的適宜尺寸的線圈作為測量使用線圈；5c)將相應(yīng)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)模體放置到所選線圈的標(biāo)準(zhǔn)測量位置；d)設(shè)置軸位圖像(正交于主磁體方向)預(yù)掃描參數(shù)(宜使用自旋回波或快速自旋回波序列);e)使用d)選定的序列獲取標(biāo)準(zhǔn)模體的整體圖像用以定位；f)在定位圖像中選取標(biāo)準(zhǔn)模體的中心，對不同物理參數(shù)功能區(qū)及層厚成像；g)根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)模體功能區(qū)選擇相應(yīng)的測量序列進(jìn)行測量(標(biāo)準(zhǔn)模體不同功能區(qū)測量序列的選擇方法見附錄E);h)按照6.1所述方式表示測量結(jié)果。對于能夠直接給出物理參數(shù)測量結(jié)果的，可直接將測量結(jié)果x與標(biāo)準(zhǔn)模體的標(biāo)準(zhǔn)值x、進(jìn)行比較分析；對于只能以圖像顯示測量結(jié)果的，需要對圖像進(jìn)行處理并提取影像灰度值作為測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模體的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較分析。測量結(jié)果的圖像處理方法見附錄F。不同角色的質(zhì)控檢測周期見附錄D。質(zhì)控測量流程圖見圖1。6磁共振成像/波譜儀開機(jī)磁共振成像/波譜儀開機(jī)按6.2選擇線圈選擇標(biāo)準(zhǔn)模體(按附求A和附錄B選擇)整體成像無成像功能按附錄A選擇某一參數(shù)區(qū)域及層厚按附錄E選定序列有無直接數(shù)據(jù)圖像處理，提取x有圖1質(zhì)控測量流程圖7GB/T43688—20248數(shù)據(jù)處理E——計算結(jié)果；注：d值根據(jù)磁共振成像/波譜儀的具體使用情況及經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，或根據(jù)測量結(jié)果不確定度設(shè)定。結(jié)果分析：8.2圖像數(shù)據(jù)的處理b)按照式(3)進(jìn)行質(zhì)控的結(jié)果分析。8(資料性)一種用于磁共振成像儀質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)模體A.1通則標(biāo)準(zhǔn)模體使用頭線圈進(jìn)行測量，可提供質(zhì)子密度p、縱向弛豫時間T?、橫向弛豫時間T?和表觀擴(kuò)散系數(shù)D四個物理參數(shù)的測量。標(biāo)準(zhǔn)模體構(gòu)成的容積(例如聚丙烯壇或珀斯佩有機(jī)玻璃壇),其形狀和大小適宜放置于測試用的接收線圈中，充滿產(chǎn)生磁共振信號的物質(zhì)(例如水或硅油),并控制其介電常數(shù)和電導(dǎo)率以減少駐波現(xiàn)象。標(biāo)準(zhǔn)模體容器使用不產(chǎn)生任何磁共振信號的材料制成，并具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。產(chǎn)生磁共振信號的材料特性(p、T?和T?)典型值：T?<1200ms,T?>50ms,(1±20%)p=p(H?O)。宜使用類似患者身體的參數(shù)，避免極端的數(shù)值。模體材料宜使用有機(jī)玻璃，模體形狀可為正方體、長方體、圓柱體或球體等。模體成像的截面可為圓形或矩形等，溫度滿足22℃±2℃。A.2模體結(jié)構(gòu)該標(biāo)準(zhǔn)模體具有包括四個物理參數(shù)在內(nèi)的五個測量區(qū)域，分別是p、T?、T?和D四個物理參數(shù)和長度類參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)模體剖面示意圖見圖A.1。標(biāo)準(zhǔn)模體整體外觀及內(nèi)部立體示意圖見圖A.2。單位為毫米圖A.1標(biāo)準(zhǔn)模體剖面示意圖9GB/T43688—2024單位為毫米圖A.2標(biāo)準(zhǔn)模體整體外觀及內(nèi)部立體示意圖A.3模體提供的參數(shù)T?測量區(qū)域可提供14種弛豫時間T?的標(biāo)準(zhǔn)值，典型標(biāo)準(zhǔn)值(場強(qiáng)為1.5T)見表A.1。表A.1標(biāo)準(zhǔn)模體提供的弛豫時間T,的典型標(biāo)準(zhǔn)值單位為毫秒序號標(biāo)準(zhǔn)值序號標(biāo)準(zhǔn)值8293418.734567T?測量區(qū)域可提供14種弛豫時間T,的標(biāo)準(zhǔn)值，典型標(biāo)準(zhǔn)值(場強(qiáng)為1.5T)見表A.2。表A.2標(biāo)準(zhǔn)模體提供的弛豫時間T?的典型標(biāo)準(zhǔn)值單位為毫秒序號標(biāo)準(zhǔn)值序號標(biāo)準(zhǔn)值18442.1229521.40321.77579.64427.06621.965652.816674.277336.39689.96GB/T43688—2024p測量區(qū)域可提供七種質(zhì)子密度p的標(biāo)準(zhǔn)值，以歸一化(除以100)相對值表示。典型標(biāo)準(zhǔn)值(場強(qiáng)為1.5T)見表A.3。表A.3標(biāo)準(zhǔn)模體提供的質(zhì)子密度p的典型標(biāo)準(zhǔn)值(歸一化相對值)序號標(biāo)準(zhǔn)值序號1526374——表觀擴(kuò)散系數(shù)D測量區(qū)域可提供14種表觀擴(kuò)散系數(shù)D的標(biāo)準(zhǔn)值，典型標(biāo)準(zhǔn)值(場強(qiáng)為1.5T)見表A.4標(biāo)準(zhǔn)模體提供的表觀擴(kuò)散系數(shù)D的典型標(biāo)準(zhǔn)值單位為平方毫米每秒序號標(biāo)準(zhǔn)值序號182934567A.4層厚部分層厚部分(圖A.1長度類測量區(qū)域)一般由兩個薄板構(gòu)成。薄板為能產(chǎn)生磁共振信號的材料構(gòu)成，并用無磁共振激活材料封閉。兩個板的斜面與圖像的一個軸形成一個角度α(范圍為8°~12°),斜板產(chǎn)生一個梯形信號強(qiáng)度剖面。因板厚p越大對應(yīng)實(shí)測剖面的高寬的梯形的腰m也越大，為確保梯形半高寬FWHM滿足式(A.1),板厚p滿足p≤FWHM/5。式中：FWHM——梯形半高寬，單位為毫米(mm);…α——兩個板的斜面與圖像的一個軸形成一個角度(范圍為8°~12°),單位為度(°);m——梯形的腰，單位為毫米(mm)。為得到可靠結(jié)果，片層剖面的信噪比應(yīng)大于10(例如用平臺頂部的平均信號除以遠(yuǎn)離平臺頂部的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。單次測量信噪比太低，采用多次測量及增加測量時間可改善信噪比，或如果測試模具不旋轉(zhuǎn)，平均片層剖面的垂直于表面傾斜方向的相鄰列可改善信噪比。測試模具設(shè)計時，不必考慮射頻線圈的影響。A.5幾何畸變部分幾何畸變部分設(shè)計成測量幾何畸變時，其測量區(qū)域能覆蓋成像區(qū)域面的85%以上。測量區(qū)域的邊界對一個球形規(guī)范區(qū)域體是一個圓，對一個橢圓形規(guī)范區(qū)域體是一個橢圓。測試模具可能是圓柱體，也可能是球體，其液體/壁的邊界作為測量點(diǎn)的位置。測試模具也可用一串等空間分布的洞、釘、小瓶或其他能很好地在邊界上給出規(guī)則圖案的物體，其最大角度間隔為22.5°。一個釘或其他結(jié)構(gòu)宜安置在測試模具的幾何中心。釘?shù)闹睆揭耸?mm～2mm,從而使確定所有半徑測量的參考中心誤差降到最小。若沒有安置中心釘，測試模具的中心可用圖像內(nèi)的幾何中心替代。對一個橢圓規(guī)范區(qū)域體，至少有兩個釘，各自定位在橢圓的焦點(diǎn)上。為最大限度減少片層彎曲的影響，該部分的厚度至少是用作測量層厚的兩倍。幾何畸變部分設(shè)計時，不必考慮射頻線圈的加載。幾何畸變部分可由一個球形規(guī)范區(qū)域體組成，由聚丙烯壇(珀斯佩有機(jī)玻璃壇)圓柱體制作，瓶內(nèi)壁作為測量區(qū)域邊界或在測量區(qū)域邊界上分布6個～12個小瓶。A.6空間分辨率空間分辨率部分包含一個周期型樣，可由n≥10個并列的周期為L的板組成。相鄰板之間的間隙為d。,板的厚度為(L-dp),d。/L的比值在0.61～0.70,板不能產(chǎn)生任何磁共振信號。用能產(chǎn)生磁共振信號的材料將其包圍。板的寬度至少是層厚的兩倍，板的長度至少10倍于L,將產(chǎn)生n個線對，每個線對寬度即為L/n?？臻g分辨率部分設(shè)計時，不必考慮射頻線圈的加載。GB/T43688—2024(資料性)線圈均勻性測試方法B.1概述均勻性指標(biāo)適用于所有磁共振線圈。其結(jié)果以低空間頻率的非均勻性表征磁共振圖像，所做的測量覆蓋典型臨床研究的具有代表性的常用區(qū)域。B.2測試模具為表征線圈均勻性宜采用同質(zhì)測試模具。各線圈類型可不同。測試模具的大小和形狀至少覆蓋線圈的規(guī)范區(qū)域面。測試模具設(shè)計時，不考慮射頻線圈的加載。B.3掃描參數(shù)宜采用下列序列：a)二維單自旋回波單層序列；b)中心定位在等中心的±30mm;c)掃描層面：依次為橫斷面、矢狀面和冠狀面；d)Tg=1000ms或信號產(chǎn)生材料的3T?,取二者大者；e)Te=30ms或信號產(chǎn)生材料的T?/3,取二者小者；f)像素帶寬100Hz±3Hz;g)頭線圈視野250mm;h)體線圈視野440mm(或設(shè)備允許的最大視野);i)頭線圈視野250mm、體線圈視野440mm(或設(shè)備允許的最大視野)和其他線圈的視野在成像平面內(nèi)應(yīng)不超過最大射頻線圍尺寸的110%;j)矩陣256×256;k)層厚5mm;1)允許取信號平均值。B.4測量步驟在合適的射頻線圈中放置測試模具時，模擬典型的診斷步驟。測試模具定位后，為防止旋渦偽影，掃描之前等待適當(dāng)時間(例如大的測試模具等待15min)。影像平面通過參考位置設(shè)置成能給出最大的規(guī)范區(qū)域面，沿著或垂直線圈的對稱軸最佳。GB/T43688—2024(資料性)模體定值C.1順磁離子溶液的溫度依賴性一個理想的自回波脈沖序列，回波時間為TR,重復(fù)時間為T,在一個旋度為N,磁共振弛豫時間為T?的測試模具上產(chǎn)生信號S,可表達(dá)為式(C.1)。信號隨T?和T變化的靈敏度可表達(dá)為公式(C.2):式中：S——磁共振信號強(qiáng)度；T?——縱向弛豫時間，單位為毫秒(ms);T?——橫向弛豫時間，單位為毫秒(ms);N離子數(shù)與容積的比值(旋度),其值為6.022×1023mol/L;TR——相同脈沖序列重復(fù)激發(fā)的間隔時間，單位為毫秒(ms);TE——磁共振信號的回波時間，單位為毫秒(ms)?！?C.2)式中：△S——磁共振信號強(qiáng)度S的變化量；△T?——縱向弛豫時間T?的變化量，單位為毫秒(ms);△T?——橫向弛豫時間T?的變化量，單位為毫秒(ms)。對于摻順磁離子的水溶液，當(dāng)拉莫爾頻率大于1MHz時，T?近似獨(dú)立于頻率，則順磁離子溶液的弛豫可用式(C.3)和式(C.4)估算?！?C.3)式中：To——溫度為T。=25℃時水的T?,其值為3.56s;E?！禂?shù)，其值為3.088×102J;k——玻爾茲曼常量，其值為1.38×1023J/K;T——順磁離子溶液的溫度，單位為攝氏度(℃);C?——給定離子種類的常量，單位為秒每升(s/L)?！?C.4)式中：T2o——溫度為T。=25℃時水的T?,其值為2.20s;C?——另一個給定離子種類的常量，單位為秒每升(s/L)。對于(T?/T)<10和(T?/T2o)<10的順磁離子水溶液，水的溫度依賴性相對弛豫的貢獻(xiàn)可忽略不計。例如，使用銅(Cu2+)離子作為弛豫修正劑，可將T?和T?的溫假設(shè)△T=8K和T=295K,那么T.和T?在特定的溫度范圍上，變化不超過2.7%。根據(jù)特定的在特定的溫度范圍內(nèi)，信號強(qiáng)度的變化為0.2%,因此當(dāng)滿足以上規(guī)定時，溫度對測試模具信噪比的C.2水溶液弛豫時間的修正可使用順磁離子作為弛豫修正劑實(shí)現(xiàn)在水溶液中獲得某一確定的弛豫時間T?和T?。對于一個特對于銅離子，常量Cix和Czx取值為Cix=8.67×102°s/L,C?x=8.07×102°s/L。使用質(zhì)量濃度為1.25g/L的五水硫酸銅(CuSO?·5H?O)溶液，將得出弛豫時間大約為T?≈270ms和T?≈240ms。C.3加載作為長度、半徑和環(huán)狀厚度的函數(shù)考慮一個圓柱測試模具的半徑r(最大r=a)、長度L、傳導(dǎo)率σ和密度p。在均方根磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?mg和射頻發(fā)射線圈角頻率為a,以及在一階近似條件下，該線圈中的平均特定吸收率(SAR)表達(dá)為式(C.9):SAR——線圈中的平均特定吸收率；σ——測試模具的傳導(dǎo)率；w——射頻發(fā)射線圈角頻率，單位為赫茲(Hz);r——測試模具的半徑，單位為米(m);L——測試模具的長度，單位為米(m);a——測試模具半徑的最大值，單位為米(m);B?ms——均方根磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為特斯拉(T)。平均吸收功率P在固定的Blms下，與測試模具損耗成正比，等于平均特定吸收率乘以質(zhì)量(pπa2L),表達(dá)為式(C.10):GB/T43688—2024式中：Pae——平均吸收功率，單位為瓦(W)?！?C.10)在射頻發(fā)射線圈其體部的半徑為0.2m或其頭部的半徑為0.1m的條件下，把一個圓柱體測試模具當(dāng)作患者負(fù)載，則放入傳導(dǎo)率為σ?、半徑為a和長度為βL(β≤1)的圓柱體的平均功率與放入類似于患者的圓柱體的平均功率的比值R,表達(dá)為式(C.11):…(C.11)式中：R——平均功率的比值；o?——測試模具的傳導(dǎo)率；βL——測試模具的長度，單位為米(m)。對于內(nèi)徑為α和長度為βL(β≤1)的環(huán)狀測試模具吸收功率與模擬患者的測試模具吸收功率的比值R?,表達(dá)為式(C.12):…………(C.12)式中：R?——吸收功率的比值；a——測試模具的內(nèi)徑，單位為米(m)。當(dāng)σ?=σ/[(1-α?)β]時，則該環(huán)狀測試模具也宜作為患者負(fù)載(例如R?=1)。典型測試模具的質(zhì)量濃度c(%)[每100g水(H?O)中氯化鈉的質(zhì)量(以g為單位)],表達(dá)為式(C.13):c=η×100%…………(C.13)式中：c——典型測試模具的質(zhì)量濃度；η——0.493%m/Siemens;C.4高場強(qiáng)(≥1.5T)駐波的消除高場強(qiáng)(≥1.5T)下，尤其場強(qiáng)≥3T時，填充了高介電常數(shù)物質(zhì)(例如水)的測試模具將支持駐波(介電現(xiàn)象),這些駐波可能干擾圖像信噪比或均勻性的測試。硅油的低介電常數(shù)可減少駐波現(xiàn)象。某些硅油的磁共振弛豫特性(聚二甲基矽氧烷，例如GESiliconesSF96-50)可通過添加不同濃度的釓(Gd)得到曲線擬合公式。在質(zhì)量濃度達(dá)到4‰時，可精確預(yù)測實(shí)驗(yàn)的弛豫值。C.5成像溶液使用含順磁離子的試劑配制磁共振成像溶液填充模體，通常使用硫酸銅(CuSO?)和蒸餾水配制成像溶液，其濃度及近似弛豫時間要求見表C.1。表C.1磁共振成像液的濃度要求試劑濃度mmol/LmsmsCuSO?860～40625～38成像溶液的配比宜為：1L蒸餾水、2g五水硫酸銅(CuSO?·5H?O)和3.6g氯化鈉(NaCl)。(資料性)質(zhì)控檢測頻度D.1診斷醫(yī)師檢測頻度宜為每天或者使用前。D.2技師技師檢測項頻度見表D.1。表D.1技師檢測項頻度頻度可能用時min中心頻率每天1圖形幾何參數(shù)每天/每周2空間分辨率檢測每天/每周1低對比度每天/每周2圖像偽影每天/每周1影像灰度顯示每周機(jī)械運(yùn)行每周5D.3醫(yī)學(xué)物理專家(工程技術(shù)人員)質(zhì)控檢測周期建議如下：a)設(shè)備安裝完成后，至少每年一次；b)每次設(shè)備大修或升級系統(tǒng)后；c)每次修改診斷醫(yī)師或者技師的規(guī)則后。(資料性)標(biāo)準(zhǔn)模體不同功能區(qū)測量序列的選擇方法標(biāo)準(zhǔn)模體不同功能區(qū)測量序列的選擇方法見表E.1。表E.1標(biāo)準(zhǔn)模體不同功能區(qū)測量序列的選擇方法序號標(biāo)準(zhǔn)模體功能區(qū)可選測量序列標(biāo)準(zhǔn)模體整體成像(供選擇測量區(qū)域使用)梯度回波序列、自旋回波序列2標(biāo)準(zhǔn)模體弛豫時間T,區(qū)域成像自旋回波序列(加權(quán))、自旋反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(IR),見參考文獻(xiàn)[1]3標(biāo)準(zhǔn)模體弛豫時間T?區(qū)域成像自旋回波序列(加權(quán)),見參考文獻(xiàn)[1]4標(biāo)準(zhǔn)模體質(zhì)子密度p區(qū)域成像質(zhì)子密度加權(quán)序列(PDW),見參考文獻(xiàn)[1]5標(biāo)準(zhǔn)模體表觀擴(kuò)散系數(shù)D區(qū)域成像擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI),見參考文獻(xiàn)[1](資料性)測量結(jié)果的圖像處理方法F.1處理方法不同的圖像處理方法如下：a)圖像增強(qiáng)和去噪，宜采用Sobel算法、Roberts算法或者Prewitt算法；b)確定測量參數(shù)對應(yīng)的圖像區(qū)域的邊沿，宜采用Canny雙閾值或者Log算子；c)在邊沿內(nèi)勻化，得到勻化后的均值作為參數(shù)測量值，宜采用高斯平滑算法、牛頓法算法或者L-M算法。F.2圖像重建所有圖像按磁共振設(shè)備的典型臨床重建算法處理。關(guān)閉所有能由操作者選擇的濾波器，比如包括失真矯正、光滑和邊緣增強(qiáng)的濾波器(臨床有規(guī)定的除外)。若不能關(guān)閉，則在結(jié)果中指明所有未關(guān)閉的濾波器。用來分析的圖像應(yīng)充分清除圖像偽影。注：未滿足上述測量要求的，必要時做出詳細(xì)說明。F.3掃描除非另行規(guī)定，所有獲取的圖像先進(jìn)行典型臨床的預(yù)掃描校準(zhǔn)。F.4信噪比處理圖像信噪比關(guān)系到磁共振成像的臨床有效性，也是對硬件性能敏感的參數(shù)。經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)系統(tǒng)校準(zhǔn)、增益、線圈調(diào)諧、射頻屏蔽或其他類似參數(shù)變化時，通常圖像信噪比有相應(yīng)變化。用同樣的序列和參數(shù)，但不包括平均次數(shù)，對信噪比進(jìn)行測試是為了進(jìn)一步控制測試結(jié)果之間的緊密關(guān)系。F.4.2測試模具的要求為接近臨床上典型情形下的圖像噪聲性能，測量用接收線圈應(yīng)電子加載