QA DAN QC MRI

                                         Berkat perkembangan teknologi yang maju, scanner resonansi magnetik diagnostik telah mengalami difusi yang luar biasa, namun, verifikasi periodik peralatan ini diperlukan, sebagai evaluasi kualitas pencitraan diagnostik tidak cukup untuk menjamin operasi terus-menerus dan untuk tujuan klinis . Oleh karena itu, sangat penting untuk mengembangkan jaminan kualitas (QA) program yang melibatkan berbagai kontrol teknologi untuk memverifikasi sistem dan penggunaan yang tepat dalam praktek klinis. Seiring dengan program QA yang lebih umum, kontrol kualitas (QC) dari instalasi fasilitas harus dilakukan. Mereka termasuk uji kepatuhan dan uji lain untuk kinerja suatu sistem.

                                           Protokol untuk QC dan QA di MRI telah dilakukan oleh beberapa kelompok profesional (AAPM. NEMA) (1-7), sedangkan pedoman dan rekomendasi untuk uji kepatuhan sebelum sistem diterapkan telah diusulkan oleh AAPM.

                                          Uji kepatuhan biasanya memakan waktu, dan seperti ditegaskan oleh Firbank et al (8) tentang pedoman penggunaan MRI, maka perlu untuk melaksanakan program QA yang sesuai dengan penguji klinik.

Selanjutnya, Mc.Robbie et al (9) baru-baru ini fokus pada efektivitas uji kepatuhan independen untuk peralatan MRI klinis baru yang melibatkan ahli MR keselamatan berkualitas.

Menurut undang-undang keselamatan pengguna disarankan untuk melakukan uji kepatuhan dari penguji baru dalam kehadiran seorang insinyur instalasi dalam rangka untuk mengevaluasi apakah sistem tersebut sesuai dengan spesifikasi pengadaan yang ditentukan. Biasanya, fisikawan yang berpengalaman dalam jenis pengukuran dan ahli keselamatan harus melaksanakan prosedur kontrol dengan teknik dan peralatan yang mereka punya. berbeda dengan peralatan lain.

Lebih umum, dalam program QC rutin, tes harus mewakili kinerja sistem, tetapi, pada saat yang sama, dalam jumlah terbatas dan tidak memakan waktu.

Artikel ini menjelaskan peralatan untuk prosedur dan analisis untuk melaksanakan program QC yang cocok untuk penguji klinik. Untuk menangani jumlah data yang dihasilkan oleh tes ini, metode pemrosesan data secara otomatis didukung oleh konsol diagnostik, Namun, analisa gambaran perangkat lunak offline diselesaikan dengan evaluasi yang memadai untuk protokol yang dianggap lebih baik.

Uji QC yang diusulkan di identifikasi perbedaan kualitas gambar sebelum mempengaruhi scan pasien dan juga menentukan sumber kerusakan peralatan, menunjukkan pemeliharaan preventif atau langsung.

Bahan dan Metode

Uji kualitas gambar

Pengukuran dilakukan sesuai dengan protokol AAPM (1,2).

Parameter yang dianalisis telah disebut sebagai parameter uji kepatuhan dan parameter pencitraan. Nilai referensi, periodisitas kontrol dan metode yang digunakan untuk setiap uji kepatuhan dilaporkan dalam tabel 1.

Parameter uji kepatuhan lebih kompleks dan cukup sulit untuk diukur karena variasi tomografi yang berbeda. Untuk alasan ini, sangatmustahil untuk menerapkan semua kriteria ke semua sistem dan kontrol sistem. Kriteria tertentu harus didefinisikan untuk setiap sistem instalasi, yang bekerjasama dengan pengguna dan produsen alat tersebut. Selama uji kepatuhan sangat disarankan bahwa fisikawan bekerjasama yang baik dengan teknisi alat, yang harus mengetahui setiap tes tertentu yang dilakukan pada tomography.

Parameter uji kepatuhan didefinisikan dan dibahas dalam lampiran dengan metode pengukuran masing-masing.

peralatan

Gambar-gambar diperoleh antara Desember 1999 dan Mei 2005 dengan menggunakan Philips NT 0.5 T (tesla) scanner bersama dengan kepala dan phantom tubuh yang cocok untuk masing-masing koil.

Phantom

Di antara phantom yang diusulkan dalam literatur, kami menggunakan AAPM phantom untuk koil tubuh (Nuklir Associates, rnodel 76SM) 7) dan multipurpose phantom untuk koil kepala (Associates Nuklir,
Model-76-903), karena fleksibilitas dan ketahanan phantom tersebut. Selain itu, protokol AAPM terkait dengan phantom merupakan satu-satunya yang dapat memberikan hasil sesuai dengan parameter. Tubuh phantom AAPM berbentuk persegi panjang (330 mm x 330 mm x 110 mm) dan dua bagian, yang berisi cairan dan grid, yang menjadi satu. Bagian grid yang terrdiri dari beberapa grid yang dapat digunakan untuk menilai linearitas geometris.

Yang kedua adalah multipurpose head phantom yang bagian-bagiannya terbuat dari plastik dan kaca, sedangkan wadah phanthomnya adalah silinder plexiglas (diameter 230 mm x 110 nm) dengan tiga bagian yaitu cairan, kerucut, dan bagian masukkan. Ini dirancang sesuai dengan head coil.

kedua phantom tersebut diisi dengan cairan encer dari CuSO4 x5H₂0 (2 mM / l). cairan tersebut menghasilkan nilai T1 memiliki nilai T1 dari 360 ± 5 ms (standar deviasi) dan nilai T2 sebesar 240 ± 9 ms untuk body coil, dan nilai T1 430 ± 1 ms dan nilai T2 sebesar 210 ± 3 ms untuk head coil.

Nilai T1 dan T2 diperoleh dari penggabungan sekuens inversion recovery dan spin echo (IR/SE) dan dari algoritma bawaan dari pabrik.

Image Capture

Gambar diperoleh dari MR scanner dan kemudian dikirim dari konsol MRI ke fisikawan medis yang dianalisa secara tidak langsung. Gambaran yang telah dikirim dengan format DICOM oleh local network .

Image Analysis
Sebuah perangkat lunak komersial "Osiris” telah dirancang untuk memungkinkan radiolog dan radiografer untuk melihat dan memanipulasi studi digital diagnostik. Selain itu, memungkinkan pengguna untuk melakukan pemeriksaan secara bersamaan dan memanipulasi gambaran DICOM.

Gambar 1 dan 2 menunjukkan analisa gambar secara tidak langsung dari head dan body phantom dan hasil pengukuran dari gambar.

Gambar 3 menunjukkan scan linear dari gambar dengan Osiris untuk memperoleh homogenitas medan magnet dengan metode map phase yang akan dibahas dalam lampiran.

Computerised analysis

Untuk mengakuisisi dan memproses data secara sederhana, EXCEL membuat tabel dari parameter gambar yang dibuat secara spesifik. Hasil pengukuran di gambar 1 dan 2, diproses di data kerja.

Phantom centering, prosedur deskripsi, pengukuran dan hasil yang digunakan, formula untuk kalkulasi parameter yang telah dijelaskan ke dalam tabel. Setiap nilai parameter secara otomatis diuraikan dan dibandingkan secara langsung dengan referensi yang sesuai parameterer tersebut antara lain:

1. Signal to noise ratio

Signal to noise ratio dapat diartikan sebagai rasio rata rata sinyal dari ROI

(Region Of Interest) dikurangi sinyal rata – rata background. Yang kemudian didapatkan standar deviasinya. Nilai standar deviasi pixel leih mempengaruhi Keseragaman gambaran daripada random noise. Untuk metode dual akuisisi lebih melakukan pendekatan dengan menampilkan SN ini , sesuai yang dikemukakan fribank. Walaupun demikian methode single akuisisi lebih cepat dan lebih mudah untuk digunakan

2. Keseragaman gambaran (Image Uniformity/IU)

IU adala kemamouan MR untuk menghaslkan sinyal yang kostan dari bayangan yang sjenis di ROI yang berbentuk lingkaran maupun persegi. Tapi tidak termasuk gambaran artifact. Nilai maksimal biasa disebut sMax dan nilai minimum biasa disebut sMin.

3. Spartial linearity

Spartial Linearity (SL) dapat disebut tampilan derajat distorsi geometri dari gambaran yang dihasilkan oleh sistem. Distorsi geometri adalah kemampuan untuk menghasilkan dimensi nyata dari bayangan

4. Ghost

Ghost adalah gambaran artefak karakteristik yang muncul karena peningkatan sinyal di daerah bayangan mengurangi sinyal pembentuk bayangan

5. Spartial resolusi (SI)

Spartial resolution adalah kemampuan dari sistem image untuk menampilkan pemisahan antar obejek dengan jelas ketika tidak ada noise.

6. Field Homogenity (FH)

Kehomogenan hampir sama dengan keseragaman dari keseragaman dari medan magnet utama B_0. Inspeksi gambar dari conical section multipurpose phantom (model 76-903) sesuai dengan homogenitas medan magnet. Beberapa distorsi di sekitar cincin magnet dapat menghasilkan ketidakseragaman medan magnet utama.

Hasil

Performa utama dari MR scanner menunjukkan tidak ada variasi yang signifikan beberapa tahun terakhir. Karna kesibukan clinical scanner, pengukuran parameter image dilakukan per bulan, meliputi head dan body coil.

Dari tabel 1, beberapa parameter uji kepatuhan suatu instalasi dilakukan perawatan khusus, sedangkan yang lain lebih sederhana untuk memperoleh atau menghitung suatu gambar. Untuk alasan selanjutnya dijelaskan dalam lampiran, hanya beberapa parameter berikut yang terukur dalam tomografi.

• Stabilitas medan magnet (variasi dari medan magnet dari waktu ke waktu) adalah antara nilai-nilai referensi dan tidak terdapat variasi yang besar dari waktu ke waktu.

• Homogenitas medan magnet dengan menggunakan metode fase peta adalah 2,5 ppm (part per million), seperti yang ditunjukkan dalam profiler pada gambar 3.

• Kekuatan gradien dihitung dari x, y, z yaitu arah 10mT/m dibandingkan dengan yang diukur oleh produsen. Rumus untuk menghitung gradien diilustrasikan dalam lampiran

Lembar kerja EXCEL yang praktis dan mudah digunakan untuk program rutin yang memungkinkan analisis terkomputerisasi dari nilai yang terukur.

Spatial Resolusi dan Asymmetry, ketebalan lapisan, kesenjangan dan posisi, dianalisis, dan semua nilai fel dalam rentang yang dapat diterima dari protokol AAPM

Diskusi

Tujuan dari paper adalah untuk menyediakan prosedur, pedoman praktis dan alat-alat untuk mencapai kelayakan protokol AAPM dalam praktek klinis.

Phantom yang tersedia digunakan untuk mengukur kinerja sistem secara keseluruhan, kami mengusulkan untuk menggunakan phantom AAPM serbaguna karena fleksibilitas dan ketahanan, eurospin phantom diusulkan dalam European Concerted Action (13) cocok untuk digunakan hanya dalam kondisi operasi terbatas karena berhubungan dengan bentuk, dimensi dan kerapuhan.

Dalam prosedur penerimaan scanner MR, pengguna harus menggunakan teknik tertentu dan perangkat untuk memverifikasi sistem perjanjian dengan daftar kontrak terperinci, Pemeriksaan keamanan juga harus dipertimbangkan. Selama pemantauan reguler yang normal klinis distorsi S / N, geometrik dan keseragaman harus cukup untuk mendapatkan hasil dari parameter yang berbeda dari nilai referensi, sehingga membatasi pengguna untuk melakukan pemeliharaan khusus.

Analisis otomatis dari gambar DICOM memungkinkan manajemen penyimpanan dari computer, sehingga membuat sejumlah data yang lebih mudah untuk menangani saat waktu yang bersamaan, dan quaIity kontrol dari tomografi yang berbeda lebih mudah untuk mengelola. Manajemen dan akuisisi digital juga memungkinkan kalibrasi yang memadai dan penilaian yang lebih obyektif terhadap kinerja.

Lampiran: Parameter uji kepatuhan

Resonansi Frekuensi / stabilitas medan magnet utama

Waktu variasi frekuensi resonansi sesuai dengan medan magnet lambat. Spektrum sinyal dengan frekuensi pusat relatif pada interval waktu 8-12 jam harus dicatat. Ketika akuisisi spektrum sinyal terlalu sulit, frekuensi pembacaan pada konsol sistem yang sesuai dengan gambaran phantom homogen harus dilakukan. Konversi nilai Hertz di ppm, itu kemudian memungkinkan untuk mengevaluasi variasi waktu magnetik lapangan (dB / dt). Nilai ini harus <3 font="" hari.="" ppm="">

126

Homogenitas medan magnet B0

homogenitas medan magnet Bo, diwujudkan dengan mesin selama instalasi diperoleh dengan menyeimbangkan shim coil, yang shimmming pasif dan struktur feromagnetik eksternal. homogenitas harus secara berkala diverifikasi dengan cara uji yang tepat dan tidak dapat diubah kecuali struktur magnet seluruh berubah. Tiga tes berada tersebut :

Tes pertama terdiri dari dua yang berbeda memperoleh gradien-echo urutan dengan TE sedikit berbeda (Echo waktu) dan kemudian untuk mengurangi gambar kedua dari yang sebelumnya. Perbedaan fasa karena inhomogenities lapangan harus dihitung pada gambar yang berbeda diperoleh. Dalam pengukuran kami, itu tidak mungkin untuk mengikuti prosedur ini, kita kemudian diverifikasi keseragaman lapangan pada volume homogen gambar phantom. Dengan prosedur pengolahan pasca, setelah akuisisi gambar, gambar peta fase yang mengatur maka scan linier sepanjang gambar itu sendiri dilakukan. Pemindaian memberikan jumlah lintasan penyeberangan dalam gambar, setiap fase melintas di sesuai dengan perbedaan fasa dinyatakan dalam ppm a. Kami nama prosedur ini metode fase peta.

Cara lain untuk memverifikasi homogenitas medan magnet, bila memungkinkan, adalah metode akuisisi spektral. Setelah posisi dari phantom,Volume lingkaran di Pusat iso magnet. Sebuah spektrum sampel harus diproduksi. The FWHM (lebar penuh maksimal setengah) dari puncak spektral mendefinisikan dalam inhomogeneity atas volume phantom. Karena ketidakmampuan visualisasi spektrum itu tidak mungkin untuk mengikuti produser ini dalam sistem kami. Yang terakhir TES pengakuan visual dari kerapian gambar. Kehadiran distorsions merupakan perwakilan dari keseragaman medan magnet yang tidak seragam.

Gradien kekuatan dan kalibrasi dari gradien.

Tes ini memeriksa kekuatan dari tiga gradien pembacaan. Gambar yang sama yang digunakan untuk mengukur S / N yang digunakan untuk menghitung kekuatan gradien pembacaan oleh persamaan berikut.

Dimana N adalah ukuran matrik pada arah encoding frekuensi dan ta [s] adalah waktu akusisi. Kekuatan gradient dihitung dengan membandingkan ukuran kekuatan gradient oleh pabrik.

Evaluasi Arus Eddy

AAPM menyarankan 2 metode

Metode pertama ditunjukkan oleh teknik mesin yang terdiri dari penempatan tegangan induksi pada pick up coil (terdiri dari banyak kawat) dari rangkaian integrator dan kemudian diperiksa dalam bentuk tampilan pulsa di osiloskop atau tampilan video lainnya. Dalam hal ini, setiap bentuk pulsa harus mendekati bentuk persegi panjang.

Metode kedua sesuai untuk ahli fisika, tidak ditunjukkan selama prosedur instalasi. Tes terdiri dari memverifikasi bentuk FID (Free Induction Decay) sedangkan semakin menurun TR (Time Repetition) pada gradient sekuen pulsa FID seharusnya konstan. Tidak mungkin dilakukan tes jika TR lebih besar dari 3 ms.

Kalibrasi dari file control radiofrekuensi

Sistem MR menggunakan file control untuk menghasilkan semua pulsa yang digunakan pada protocol imaging. Semua file harus dikalibrasi dengan tepat, sehingga nominal sudut yang berhubungan dengan radiofrekuensi menghasilkan pulsa yang konstan dan hubungan yang tepat selama perbedaan kondisi scanning. Kalibrasi radiofrekunsi dan kalibrasi masing-masing file ditunjukan selama instalasi oleh teknik mesin yang berarti sarana penerima atau osiloskop dalam lokasi control yang tepat pada FID dan memverifikasi akurasi dari flip angel. Fluktuasi dari sinyal FID harus kurang dari 2% ketika TR lebih besar dari 3T1 dari phantom solution untuk system superkonduksi. Tujuannya adalah mengeliminasi gambaran aftefak.