附件2

正電子發(fā)射/X射線計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)

（數(shù)字化技術(shù)專用）注冊(cè)審查指導(dǎo)原則

本指導(dǎo)原則是對(duì)正電子發(fā)射/X射線計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)（Imaging system of positron emission and X-ray computed tomography，簡(jiǎn)稱“PET/CT”）中所用的數(shù)字化技術(shù)的專用要求。注冊(cè)申請(qǐng)人應(yīng)依據(jù)具體產(chǎn)品的特性對(duì)注冊(cè)申報(bào)資料的內(nèi)容進(jìn)行充實(shí)和細(xì)化。注冊(cè)申請(qǐng)人還應(yīng)依據(jù)具體產(chǎn)品的特性確定其中的內(nèi)容是否適用，若不適用，需具體闡述其理由及相應(yīng)的科學(xué)依據(jù)。

本指導(dǎo)原則是供注冊(cè)申請(qǐng)人和技術(shù)審評(píng)人員使用的指導(dǎo)性文件，不包括注冊(cè)審批所涉及的行政事項(xiàng)，不作為法規(guī)強(qiáng)制執(zhí)行。若有滿足相關(guān)法規(guī)要求的其他方法，也可采用，并應(yīng)提供詳細(xì)的研究資料和驗(yàn)證資料。本指導(dǎo)原則是在現(xiàn)行法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系以及當(dāng)前認(rèn)知水平下制定的，應(yīng)在遵循相關(guān)法規(guī)的前提下使用。隨著法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，本指導(dǎo)原則相關(guān)內(nèi)容也將進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整。

本指導(dǎo)原則作為《正電子發(fā)射/X射線計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》（簡(jiǎn)稱“PET/CT指導(dǎo)原則”）的補(bǔ)充，是對(duì)PET/CT數(shù)字化技術(shù)的專用要求。申報(bào)資料除符合本指導(dǎo)原則的要求外，還應(yīng)符合“PET/CT指導(dǎo)原則”的要求。

一、適用范圍

本指導(dǎo)原則適用于PET/CT產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)相關(guān)的要求，該產(chǎn)品按照《醫(yī)療器械分類目錄》，產(chǎn)品屬于目錄06醫(yī)用成像器械，一級(jí)產(chǎn)品類別為17組合功能融合成像器械，二級(jí)產(chǎn)品類別為02正電子發(fā)射/X射線計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)，按第三類醫(yī)療器械管理。正電子發(fā)射斷層成像系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱PET）單獨(dú)申報(bào)或正電子發(fā)射磁共振成像系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱PET/MR）設(shè)備中PET數(shù)字化技術(shù)相關(guān)要求可參照本指導(dǎo)原則。

二、技術(shù)分類

（一）PET信號(hào)數(shù)字化技術(shù)路線

數(shù)字化是指將連續(xù)模擬量通過采樣、量化、編碼及必要的輔助運(yùn)算方式轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字量的過程。PET數(shù)字化技術(shù)是以數(shù)字化的信號(hào)處理硬件為手段，以實(shí)現(xiàn)入射光子的準(zhǔn)確測(cè)量為目的，而發(fā)展的一系列技術(shù)。

PET數(shù)字化技術(shù)主要是指信號(hào)采樣的過程中，將探測(cè)到的γ光子信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸出。通常在進(jìn)行符合之前，將單事件的能量信息、時(shí)間信息以及位置信息以數(shù)字編碼的方式存儲(chǔ)和處理。通常數(shù)字化的節(jié)點(diǎn)越靠近光電轉(zhuǎn)換器件，數(shù)字化程度越高。

據(jù)采樣電路中模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的階段，在邏輯層上將PET信號(hào)數(shù)字化分為以下兩個(gè)標(biāo)志性環(huán)節(jié)：?jiǎn)问录盘?hào)傳輸環(huán)節(jié)（事件符合前），電信號(hào)產(chǎn)生環(huán)節(jié)（光電轉(zhuǎn)換后直接數(shù)字化）。

1.單事件信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)數(shù)字化

采用模擬電路對(duì)光電轉(zhuǎn)換之后的電脈沖進(jìn)行一定處理之后，再將單事件（位置、時(shí)間、能量等）信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號(hào)并輸出。如圖1、圖2所示。

圖1 ?單事件信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)數(shù)字化示例1

圖2 ?單事件信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)數(shù)字化示例2

2.電信號(hào)產(chǎn)生環(huán)節(jié)數(shù)字化

將光電轉(zhuǎn)換器件輸出的信號(hào)直接數(shù)字化，不再進(jìn)行模擬信號(hào)處理。有以下4種技術(shù)方案：?

2.1對(duì)模擬光電器件輸出的電脈沖直接數(shù)字化，獲取單事件的位置、時(shí)間、能量信息。如圖3所示。

圖3 ?模擬光電器件數(shù)字化過程示例

2.2對(duì)模擬光電器件輸出的電脈沖進(jìn)行數(shù)字化采樣，獲取單事件的原始脈沖波形。如圖4所示。

圖4 ?模擬光電器件數(shù)字化過程示例

2.3數(shù)字光電器件直接輸出數(shù)字化的單事件位置、時(shí)間、能量信息。如圖5所示。

圖5 ?數(shù)字光電器件數(shù)字化過程示例

2.4采用數(shù)字光電器件獲取數(shù)字化的單事件原始脈沖波形。如圖6所示。

圖6 ?數(shù)字光電器件數(shù)字化過程示例

（二）光電轉(zhuǎn)換器件

PET中的光電轉(zhuǎn)換器件為把閃爍晶體輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。目前常見的有PMT、APD和SiPM三種類型。

PMT：光電倍增管（Photomultiplier Tube，簡(jiǎn)稱PMT）的基本組成部分是一個(gè)真空管，它由一個(gè)光電陰極、幾個(gè)被稱為倍增電極（dynodes）的電極和一個(gè)陽極組成。

APD：雪崩光電二極管（Avalanche Photodiode，簡(jiǎn)稱APD）光電轉(zhuǎn)換器件是由APD陣列組成的光電轉(zhuǎn)換器件，其中的APD是以硅或鍺為材料制成的P-N結(jié)二極管，加足夠反向偏壓后能夠工作在雪崩區(qū)，能夠形成雪崩電流。

SiPM：硅光電倍增器件（Silicon Photomultiplier，簡(jiǎn)稱SiPM）是由多個(gè)工作在蓋革模式的雪崩二極管通過集成工藝組成的光電探測(cè)器件。

1.模擬光電轉(zhuǎn)換器件：

模擬光電轉(zhuǎn)換器件為輸出模擬信號(hào)（電脈沖）的光電轉(zhuǎn)換器件。

1.1傳統(tǒng)光電倍增管（PMT）通常輸出模擬信號(hào)，為模擬光電轉(zhuǎn)換器件。

1.2雪崩光電二極管（APD）通常輸出模擬信號(hào)，為模擬光電轉(zhuǎn)換器件。

1.3硅光電倍增器件（SiPM）若輸出模擬信號(hào)，則屬于模擬光電轉(zhuǎn)換器件，即模擬SiPM。

2.數(shù)字光電轉(zhuǎn)換器件：

數(shù)字光電轉(zhuǎn)換器件為輸出數(shù)字信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換器件。硅光電倍增器件（SiPM）若輸出數(shù)字信號(hào)，則屬于數(shù)字光電轉(zhuǎn)換器件，即數(shù)字SiPM。該類器件將SiPM光電轉(zhuǎn)換元件和數(shù)字化元件物理實(shí)體上集成在同一器件。

例如：將單個(gè)蓋革模式的雪崩二極管（APD）收集到的光脈沖進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并直接輸出總體電脈沖計(jì)數(shù)以及單事件的位置、能量和時(shí)間等信息的光電轉(zhuǎn)換器件，輸出的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。如圖7所示。

圖7 ?數(shù)字光電器件示例

（三）探測(cè)器數(shù)字化程度

考慮到光電轉(zhuǎn)換器件之后的電路設(shè)計(jì)、封裝或者集成化程度不同，探測(cè)器模塊/單元的定義也不盡相同（具體介紹見附錄1）。物理層面上常見的方式如下：

1.模擬探測(cè)器（探測(cè)器單元輸出模擬信號(hào)）

此類探測(cè)器多采用分立器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。探測(cè)器模塊通常包含閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件、模擬信號(hào)處理器件，物理實(shí)體上這三部分封裝在一起。這種設(shè)計(jì)常見于基于PMT、APD光電轉(zhuǎn)換器件的探測(cè)器模塊，也有部分基于SiPM的探測(cè)器采用這種結(jié)構(gòu)。探測(cè)器輸出模擬信號(hào)，之后再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，如圖1所示。

2.數(shù)字探測(cè)器（探測(cè)器單元輸出數(shù)字信號(hào)）

此類探測(cè)器采用較多集成電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，即大規(guī)模采用ASIC或者FPGA技術(shù)。探測(cè)器模塊物理實(shí)體上可以封裝閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件和數(shù)字化處理單元，甚至是單事件處理環(huán)節(jié)。基于SiPM的探測(cè)器多采取這種結(jié)構(gòu)，探測(cè)器模塊直接輸出數(shù)字信號(hào)。

常見方案如下：

方案1：由閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件（SiPM/PMT）、模擬信號(hào)單元和數(shù)字化單元（如ASIC電路等）組成。在閃爍晶體背面耦合光電轉(zhuǎn)換器件，電信號(hào)經(jīng)模擬信號(hào)處理單元對(duì)電脈沖進(jìn)行處理，然后經(jīng)數(shù)字化單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號(hào)。如圖2所示。

方案2：由閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件（SiPM/PMT）和數(shù)字化單元（如FPGA）組成。在閃爍晶體背面耦合光電轉(zhuǎn)換器件，電信號(hào)經(jīng)數(shù)字化單元后直接輸出數(shù)字信號(hào)。如圖3、圖4所示。

方案3：由閃爍晶體、數(shù)字光電轉(zhuǎn)換器件組成。在閃爍晶體背面耦合數(shù)字光電器件，直接輸出數(shù)字信號(hào)。如圖5、圖6所示。

三、技術(shù)審查要點(diǎn)

（一）監(jiān)管信息

1.產(chǎn)品名稱

通常產(chǎn)品名稱應(yīng)參照《醫(yī)療器械分類目錄》、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的名稱，可結(jié)合臨床預(yù)期用途、適用部位進(jìn)行命名。需符合《醫(yī)療器械通用名稱命名規(guī)則》等相關(guān)法規(guī)要求。

PET/CT采集的信號(hào)最終要輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行圖像重建和處理，采集信號(hào)的數(shù)字化是必須的，并不是某些申請(qǐng)人的特有技術(shù)；何種數(shù)字化程度可稱為“全數(shù)字化”并不適合進(jìn)行定義，故產(chǎn)品名稱中不宜出現(xiàn)“數(shù)字化”“全數(shù)字化”等字樣。

2.術(shù)語、縮寫詞列表

應(yīng)當(dāng)根據(jù)注冊(cè)申報(bào)資料的實(shí)際情況，結(jié)合產(chǎn)品特性，對(duì)其中出現(xiàn)的需要明確含義的術(shù)語或縮寫詞進(jìn)行定義。

3.產(chǎn)品注冊(cè)單元?jiǎng)澐?/span>

注冊(cè)單元?jiǎng)澐謶?yīng)根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)原理、結(jié)構(gòu)組成、性能指標(biāo)、適用范圍劃分。

PET部分，主要組成部件、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)差異較大的設(shè)備應(yīng)劃分為不同的注冊(cè)單元。如晶體材料不同、光電轉(zhuǎn)換器件類別不同、探測(cè)器模塊數(shù)字化方式、集成度差異較大的設(shè)備，應(yīng)劃分為不同的注冊(cè)單元。

例如：

基于不同光電轉(zhuǎn)換器件（如SiPM、PMT、APD）、基于模擬探測(cè)器和數(shù)字探測(cè)器的PET/CT應(yīng)劃分為不同的注冊(cè)單元。

（二）綜述資料

1.產(chǎn)品描述

1.1產(chǎn)品工作原理

介紹申報(bào)產(chǎn)品PET信號(hào)數(shù)字化技術(shù)路線。

參考上述PET數(shù)字化技術(shù)分類、光電轉(zhuǎn)換器件和探測(cè)器模塊的分類，明確申報(bào)產(chǎn)品的分類情況，對(duì)產(chǎn)品實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)介紹。對(duì)產(chǎn)品探測(cè)器模塊的劃分，閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件、前置放大電路（模擬處理）、數(shù)字化單元（ASIC或FPGA）、事件符合等模塊的設(shè)計(jì)路線在綜述資料中進(jìn)行詳細(xì)闡述。

結(jié)合申報(bào)產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)，介紹探測(cè)器的工作原理、采用的數(shù)字化方式、光電轉(zhuǎn)換器的類型、探測(cè)器物理封裝模塊及內(nèi)部所含元件、數(shù)字化單元、信號(hào)符合等模塊的情況。

申報(bào)產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)換器件和其他同類光電轉(zhuǎn)換器件的主要設(shè)計(jì)差異，數(shù)字化采樣方法的原理、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的方法和傳輸路徑等內(nèi)容。

如：描述將電脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸、處理路徑中有無模擬電路或使用模擬處理方法，描述模數(shù)轉(zhuǎn)換的技術(shù)方法；描述有無采樣過程，能否還原信號(hào)波形。

在電信號(hào)產(chǎn)生環(huán)節(jié)，采用哪種采樣法，記錄電脈沖信號(hào)特征點(diǎn)坐標(biāo)，將電脈沖信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再通過軟件重建該脈沖以獲得相應(yīng)的事件（位置、時(shí)間、能量等）信息。數(shù)據(jù)傳輸、處理路徑中無模擬電路，未使用模擬處理方法；具有對(duì)于每一個(gè)閃爍脈沖的采樣，并根據(jù)數(shù)學(xué)模型可以還原原始信號(hào)脈沖波形。

1.2結(jié)構(gòu)組成

1.2.1光電轉(zhuǎn)換器件、探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖、剖面圖等；

介紹光電轉(zhuǎn)換器件、探測(cè)器和申請(qǐng)人已批準(zhǔn)的PET/CT（或其他同類產(chǎn)品）使用的探測(cè)器的差異。

包括但不限于以下內(nèi)容：

晶體種類、主要性能、尺寸、數(shù)量、排列方式（包括示意圖等）；

光電轉(zhuǎn)換器種類、主要性能、尺寸、數(shù)量、排列方式；

探測(cè)器模塊數(shù)量、每個(gè)探測(cè)器模塊的晶體數(shù)目、每個(gè)模塊光電轉(zhuǎn)換器件數(shù)目；

探測(cè)器結(jié)構(gòu)及光子入射定位、定時(shí)及能量甄別等原理及相關(guān)算法硬件。

1.2.2冷卻系統(tǒng)的冷卻方式、工作原理、性能指標(biāo)等。

SiPM探測(cè)器對(duì)溫度更加敏感，重點(diǎn)介紹系統(tǒng)冷卻相關(guān)要求。和PMT探測(cè)器（如適用）冷卻相關(guān)要求的差異。

1.2.3校正方式（能量校正、時(shí)間校正）

根據(jù)數(shù)字化程度，列明校正的過程發(fā)生在信號(hào)采集前、采集過程中還是采集完成后進(jìn)行。

1.2.4掃描模式介紹

PET根據(jù)數(shù)字化程度，可以設(shè)置符合時(shí)間窗、符合能量窗等掃描參數(shù)。

1.2.5掃描控制軟件功能介紹：

依據(jù)說明書介紹掃描軟件的主要功能。

PET掃描軟件具有配合PET掃描模式所需的參數(shù)設(shè)置。

1.2.6圖像重建軟件：

列明所有標(biāo)配和可選重建功能，介紹主要功能、原理、特點(diǎn)等。

數(shù)字PET圖像重建，可以修改數(shù)據(jù)符合參數(shù)并重新生成用于重建的列表數(shù)據(jù)/正弦圖數(shù)據(jù)。

按附錄2要求介紹產(chǎn)品主要參數(shù)，作為原PET/CT指導(dǎo)原則的補(bǔ)充。

2.研發(fā)歷程

闡述申請(qǐng)注冊(cè)產(chǎn)品的研發(fā)背景和目的。如有參考的同類產(chǎn)品或前代產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)提供同類產(chǎn)品或前代產(chǎn)品的信息，并說明選擇其作為研發(fā)參考的原因。

3.與同類和/或前代產(chǎn)品的參考和比較

列表比較說明申報(bào)產(chǎn)品與參考產(chǎn)品（同類產(chǎn)品或前代產(chǎn)品）在工作原理、結(jié)構(gòu)組成、制造材料、性能指標(biāo)（具體比較內(nèi)容包括產(chǎn)品技術(shù)要求中的主要性能指標(biāo)和附錄2中的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)）、作用方式，以及適用范圍等方面的異同。

重點(diǎn)描述本次申報(bào)產(chǎn)品的新功能、新應(yīng)用、新特點(diǎn)和前代產(chǎn)品/同類產(chǎn)品的差異。

4.預(yù)期使用環(huán)境

CT部分有電離輻射，同時(shí)患者在檢查過程中需注射放射性藥物，需考慮預(yù)期使用環(huán)境的輻射防護(hù)要求。提交相應(yīng)資料，說明采取的輻射防護(hù)措施，確認(rèn)達(dá)到相關(guān)部門對(duì)輻射防護(hù)的要求。

（三）非臨床研究資料

1.產(chǎn)品技術(shù)要求

產(chǎn)品技術(shù)要求中的附錄“產(chǎn)品配置表”中需體現(xiàn)數(shù)字化相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，光電轉(zhuǎn)化器件類型。具體見附錄2（作為“PET/CT指導(dǎo)原則”的補(bǔ)充）。

2.產(chǎn)品性能研究

2.1提供產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)分析。

例如，使用SiPM光電轉(zhuǎn)換器件的產(chǎn)品，整機(jī)系統(tǒng)有哪些性能提升，其測(cè)試驗(yàn)證資料。（如果是第一款使用SiPM光電轉(zhuǎn)換器件，可以和PMT指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。）

產(chǎn)品采用的數(shù)字化技術(shù)，如MVT、DPC技術(shù)，其技術(shù)特點(diǎn)分析研究資料，性能驗(yàn)證測(cè)試資料。

2.2提供新技術(shù)/關(guān)鍵技術(shù)名稱，軟件或硬件的實(shí)現(xiàn)方式，驗(yàn)證確認(rèn)資料。新技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)采用了國際標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范的，應(yīng)提供相應(yīng)名稱。若采用了國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以外的標(biāo)準(zhǔn)或模體進(jìn)行測(cè)試的，應(yīng)介紹相關(guān)信息及詳細(xì)的測(cè)試方法。

2.3明確新技術(shù)提供的性能和臨床功能，以及新增的臨床預(yù)期用途（如適用）。如：新型晶體材料、新型探測(cè)器、新的數(shù)據(jù)采集方式、新的臨床應(yīng)用（如適用）。

例如：

新功能：一次掃描，多次重建?？梢曰趩问录ㄟ^修改數(shù)據(jù)符合規(guī)則重新生成多組符合事件數(shù)據(jù)系列，并進(jìn)行多次重建，獲取不同的圖像信息。

新應(yīng)用：適用于同一部位需要不同信噪比與對(duì)比度組合圖像的場(chǎng)景。

2.4其他性能研究資料：

提供時(shí)間分辨率、能量分辨率、SUV值（標(biāo)準(zhǔn)化攝取值）計(jì)算準(zhǔn)確性、臨床情況下的分辨能力驗(yàn)證測(cè)試報(bào)告，報(bào)告需包括測(cè)試流程、詳細(xì)的測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果。

時(shí)間分辨率、SUV值計(jì)算準(zhǔn)確性測(cè)試方法可參照“PET/CT指導(dǎo)原則”。

能量分辨率測(cè)試方法可參照附錄3，替代“PET/CT指導(dǎo)原則”中的測(cè)試方法。

臨床情況下的分辨能力測(cè)試方法可參照附錄4。

3.輻射安全研究

CT部分有電離輻射，需提交輻射安全的研究資料，包括：

3.1說明符合的輻射安全通用及專用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)中的不適用條款應(yīng)詳細(xì)說明理由。

3.2提供輻射安全驗(yàn)證資料，包括輻射能量、輻射分布、使用過程中的監(jiān)控以及其他輻射關(guān)鍵特性能夠得到合理的控制和調(diào)整的驗(yàn)證資料。

3.3提供減少使用者、他人和患者在運(yùn)輸、貯存、安裝、使用中輻射吸收劑量的防護(hù)措施，避免誤用的方法。提供有關(guān)驗(yàn)收和性能測(cè)試、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及維護(hù)程序的信息。

4.軟件研究

參照《醫(yī)療器械軟件注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》要求提交軟件資料。

參照《醫(yī)療器械網(wǎng)絡(luò)安全注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》要求提交網(wǎng)絡(luò)安全資料。

人工智能：產(chǎn)品若采用深度學(xué)習(xí)算法等人工智能技術(shù)，應(yīng)參照《人工智能醫(yī)療器械注冊(cè)審查指導(dǎo)原則》提交相應(yīng)資料。

核心算法舉例見附錄5（作為“PET/CT指導(dǎo)原則”的補(bǔ)充）。

5.動(dòng)物試驗(yàn)相關(guān)的要求

申請(qǐng)人在產(chǎn)品研制過程中可參照《醫(yī)療器械動(dòng)物試驗(yàn)研究技術(shù)審查指導(dǎo)原則》（第一部分：決策原則）確認(rèn)是否需要進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)。開展動(dòng)物試驗(yàn)時(shí)需參照《醫(yī)療器械動(dòng)物試驗(yàn)研究技術(shù)審查指導(dǎo)原則》（第二部分：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施質(zhì)量保證）相關(guān)要求。

通常對(duì)于沒有PET/CT產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的全新制造商，在研制第一款PET/CT產(chǎn)品時(shí)可以考慮動(dòng)物試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。另外，研制產(chǎn)品和已上市同類產(chǎn)品相比發(fā)生重大變化時(shí)，如：設(shè)備采用全新的工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，屬于全新設(shè)備，國內(nèi)市場(chǎng)上沒有與之類似的上市設(shè)備；設(shè)備采用了新的關(guān)鍵器件，該器件具有全新的技術(shù)特性，其對(duì)設(shè)備的應(yīng)用和操作產(chǎn)生了較大的影響，所獲得的影像質(zhì)量也有很大區(qū)別；在原有的基礎(chǔ)上開發(fā)了新的臨床醫(yī)療器械創(chuàng)新網(wǎng)等情況，可以考慮動(dòng)物試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

動(dòng)物試驗(yàn)可作為模體實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，例如多床拼接性能的驗(yàn)證、新算法圖像質(zhì)量的驗(yàn)證、延時(shí)成像、動(dòng)態(tài)成像等功能的驗(yàn)證資料。提供產(chǎn)品注冊(cè)申報(bào)資料時(shí)，可作為研究資料的支持性文件。

5.1總體要求

PET/CT產(chǎn)品的動(dòng)物試驗(yàn)可以從可行性、有效性、安全性三方面進(jìn)行驗(yàn)證。（1）可行性：通?？尚行匝芯渴菍?duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理性、可操作性、可用性等方面進(jìn)行的整體確認(rèn)，動(dòng)物試驗(yàn)可用于PET/CT產(chǎn)品系統(tǒng)整體可行性驗(yàn)證。（2）有效性：設(shè)計(jì)合理的動(dòng)物試驗(yàn)可支持產(chǎn)品的有效性（包括性能和功能），如驗(yàn)證PET/CT產(chǎn)品的圖像質(zhì)量、臨床工作流程等。（3）安全性：通過動(dòng)物試驗(yàn)可以識(shí)別非預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)，識(shí)別產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否有缺陷，試驗(yàn)過程中是否有新的引入風(fēng)險(xiǎn)，必要時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行完善和改進(jìn)，采取進(jìn)一步的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠袝r(shí)無法嚴(yán)格劃分界限，一項(xiàng)動(dòng)物試驗(yàn)可能同時(shí)對(duì)三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5.2差異分析

動(dòng)物與人體之間，在PET/CT產(chǎn)品驗(yàn)證時(shí)存在差異，采用動(dòng)物試驗(yàn)評(píng)估PET/CT的性能和功能時(shí)，可先對(duì)動(dòng)物模型、評(píng)價(jià)指標(biāo)等與人體的差異性、相似性等進(jìn)行分析，可利用已有文獻(xiàn)信息、前代產(chǎn)品的研究資料等。

5.3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇

在選擇動(dòng)物時(shí)，應(yīng)考慮與人體的相似性和評(píng)價(jià)指標(biāo)的合理性，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇適宜的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

例如，在PET/CT系統(tǒng)整機(jī)的驗(yàn)證上，考慮到更充分地模擬人體掃描場(chǎng)景，考慮多床位掃描，建議動(dòng)物類型上優(yōu)先考慮體型較大的動(dòng)物，如選用豬進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證。而在驗(yàn)證系統(tǒng)的圖像質(zhì)量時(shí)，動(dòng)物體型越小，對(duì)設(shè)備分辨率、靈敏度等要求更高，越小的動(dòng)物越能顯示系統(tǒng)圖像質(zhì)量的優(yōu)越性。

5.4實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的數(shù)量

對(duì)于PET/CT產(chǎn)品驗(yàn)證的動(dòng)物試驗(yàn)，考慮到動(dòng)物試驗(yàn)作為模體實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，或人體臨床試驗(yàn)之前產(chǎn)品可行性驗(yàn)證、安全有效驗(yàn)證的補(bǔ)充，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的數(shù)量一般不做要求。

5.5試驗(yàn)過程的記錄

試驗(yàn)過程中應(yīng)完整記錄整個(gè)試驗(yàn)過程中所有原始信息資料，包括完整的過程記錄、照片/影像資料等。并按照評(píng)價(jià)要求對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行匯總分析，形成評(píng)價(jià)結(jié)論?？紤]動(dòng)物的解剖結(jié)構(gòu)、生理特征和人體有差異，需要由有相關(guān)動(dòng)物試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的人員對(duì)圖像進(jìn)行解讀。

6.穩(wěn)定性和可靠性研究

6.1使用穩(wěn)定性

參照《有源醫(yī)療器械使用期限注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》提供整機(jī)系統(tǒng)的使用期限分析驗(yàn)證資料。對(duì)于某些部件，應(yīng)單獨(dú)確定其使用期限。該期限可以與整機(jī)相同，也可不同。這些部件包括但不限于：需定期更換的部件、光學(xué)/輻射敏感部件、機(jī)械磨損部件等（如PET探測(cè)器、SiPM探測(cè)器、機(jī)架、患者支撐裝置、X射線管組件、X射線探測(cè)器、高壓發(fā)生器、限束器、其他電氣部件等）。

提供使用穩(wěn)定性/可靠性研究資料，證明在生產(chǎn)企業(yè)規(guī)定的使用期限/使用次數(shù)內(nèi)，在正常使用、維護(hù)和校準(zhǔn)（如適用）情況下，產(chǎn)品的性能功能滿足使用要求。

6.2運(yùn)輸穩(wěn)定性

提供運(yùn)輸穩(wěn)定性和包裝研究資料，證明在生產(chǎn)企業(yè)規(guī)定的運(yùn)輸條件下，運(yùn)輸過程中的環(huán)境條件（例如：震動(dòng)、振動(dòng)、溫度和濕度的波動(dòng)）不會(huì)對(duì)醫(yī)療器械的特性和性能，包括完整性和清潔度，造成不利影響。

四、參考文獻(xiàn)

[1]《關(guān)于發(fā)布醫(yī)療器械臨床評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則的通告》（國家食品藥品監(jiān)督管理總局通告2015年第14號(hào)）

[2]《關(guān)于發(fā)布醫(yī)療器械網(wǎng)絡(luò)安全注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則的通告》（國家食品藥品監(jiān)督管理總局通告2017年第13號(hào)）

[3]醫(yī)療器械動(dòng)物試驗(yàn)研究技術(shù)審查指導(dǎo)原則》（第一部分：決策原則）

[4]醫(yī)療器械動(dòng)物試驗(yàn)研究技術(shù)審查指導(dǎo)原則（第二部分：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施質(zhì)量保證）

[5]NEMA NU2-2018 Performance Measurements of Positron Emission Tomographs

[6]YY/T 0829-2011 正電子發(fā)射及X射線計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)性能和試驗(yàn)方法

[7]GB/T 18988.1-2013 放射性核素成像設(shè)備 性能和試驗(yàn)規(guī)則 第1部分正電子發(fā)射斷層成像裝置

[8]YY/T 0310-2015 X射線計(jì)算機(jī)體層攝影設(shè)備通用技術(shù)條件

五、術(shù)語

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、原指南中術(shù)語和定義適用于本文件。

1.單事件：?jiǎn)蝹€(gè)γ射線被探測(cè)器探測(cè)后得到的能量、位置和時(shí)間信息的組合。

2.光電倍增管（Photo Multiplier Tube，簡(jiǎn)稱PMT）：將光子轉(zhuǎn)換為電子并進(jìn)行倍增放大的真空管光電轉(zhuǎn)換器件。

3.雪崩光電二極管（Avalanche Photodiode，簡(jiǎn)稱APD）：將光子轉(zhuǎn)換為電子并以雪崩模式進(jìn)行放大的半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換器件。

4.硅光電倍增器件（Silicon Photomultiplier，簡(jiǎn)稱SiPM）：由工作在蓋革模式的雪崩二極管陣列組成的光電探測(cè)器件。

5.光電轉(zhuǎn)換器：把γ射線產(chǎn)生的閃爍光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。

6.模擬信號(hào)處理單元：對(duì)光電轉(zhuǎn)換器件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、整形、定時(shí)甄別等處理的模擬電路的組合。

7.探測(cè)器模塊：閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件及相應(yīng)信號(hào)處理單元封裝在一起組成的物理實(shí)體模塊。通常是可更換的最小探測(cè)單元模塊。

8.模擬探測(cè)器模塊：把閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器和后續(xù)電路封裝成一體的最小單元，其輸出為模擬信號(hào)。

注：對(duì)于集成度較低的PMT探測(cè)器和部分SiPM探測(cè)器，探測(cè)器模塊由閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件和模擬處理電路組成，輸出為模擬信號(hào)。

9.數(shù)字探測(cè)器模塊：把閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器和后續(xù)電路封裝成一體的最小單元，其輸出為數(shù)字信號(hào)。

注：對(duì)于集成度較高的SiPM探測(cè)器，探測(cè)器模塊通常由閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件、數(shù)字化單元（ASIC電路或FPGA）組成，輸出為數(shù)字信號(hào)。

10.晶體環(huán)數(shù)：PET探測(cè)系統(tǒng)沿FOV軸向排列的晶體的數(shù)量。

六、編寫單位

國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)中心

附錄：1.規(guī)格參數(shù)表

2.能量分辨率測(cè)試方法

3.SUV值準(zhǔn)確性測(cè)試方法

4.核心算法描述舉例

附錄1

PET數(shù)字化技術(shù)

一、PET數(shù)字化技術(shù)發(fā)展過程

最初的PET系統(tǒng)中，通過光電倍增管（PMT）、前端模擬電路和后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC/TDC）將能量、位置和時(shí)間信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行事件符合和圖像重建。由于早期的芯片技術(shù)比較落后，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元無法集成在探測(cè)器模塊，而是獨(dú)立于探測(cè)器模塊之外，甚至有些設(shè)計(jì)需要用比較長(zhǎng)的線將信號(hào)傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器。較多的模擬處理和較長(zhǎng)的傳輸路徑導(dǎo)致信號(hào)差，并且系統(tǒng)可擴(kuò)展性差，性能受限。

上世紀(jì)90年代出現(xiàn)了SiPM光電轉(zhuǎn)換器件，此類器件通過集成工藝將APD密排組成陣列，屬于芯片化的器件，傳輸路徑短、集成度高。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，SiPM 后端的模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理電路也逐漸芯片化，通過專用集成芯片ASIC或FPGA來實(shí)現(xiàn)。PET探測(cè)器的集成度進(jìn)一步提高，基于ASIC或FPGA設(shè)計(jì)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器逐漸前移，模擬信號(hào)處理進(jìn)一步減少，數(shù)字信號(hào)處理增加。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元盡量靠近光電轉(zhuǎn)換器件會(huì)使性能進(jìn)一步提升。

ASIC具備低功耗、小體積以及高性能特點(diǎn)，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化PET探測(cè)器結(jié)構(gòu)，更易于擴(kuò)展。SiPM和ASIC二者結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜信號(hào)的讀出及處理，充分發(fā)揮數(shù)字信號(hào)傳導(dǎo)快，不易衰減的特性，整機(jī)性能提升潛力大。相比傳統(tǒng)采用模擬處理部件較多的數(shù)字化方案，信號(hào)傳輸路徑變短，整機(jī)性能逐步提高。

二、不同光電轉(zhuǎn)換器件的差異

由于PMT需要高壓供電（1000V左右），并且倍增過程（10cm左右）中信號(hào)容易受到干擾變差，在硅光電倍增管出現(xiàn)以后，逐漸引起PET領(lǐng)域的重視，開始使用SiPM代替PMT作為PET探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換器件。SiPM只需要低于供電（30V左右），信號(hào)傳輸路徑短（<1mm），并且為易于大規(guī)模生產(chǎn)的芯片器件。采用SiPM器件信號(hào)質(zhì)量更好，易于模塊化，可擴(kuò)展性好，能夠提高PET關(guān)鍵性能。

APD光電轉(zhuǎn)換器件中的APD工作在雪崩模式，大小為3mm左右，而SiPM中工作在蓋革模式的微小的APD單元通常只有35um左右。SiPM的集成度大大提高，通常SiPM陣列會(huì)集成數(shù)千個(gè)甚至數(shù)萬個(gè)二極管，而APD陣列通常只能集成數(shù)個(gè)二極管。APD光電轉(zhuǎn)換器因其磁共振兼容性優(yōu)勢(shì)，被用于早期的PET/MR設(shè)備。但隨著集成工藝的發(fā)展，正在被SiPM光電轉(zhuǎn)換器件替代。

三、探測(cè)器的集成度

模擬探測(cè)器多采用分立器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，或者其數(shù)字電路部分采用小規(guī)模的ASIC或者FPGA設(shè)計(jì)。受制于光電轉(zhuǎn)換器件的尺寸限制、微電子技術(shù)水平，或者成本等考量，模擬探測(cè)器模塊包含了閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件、模擬信號(hào)處理器件，物理實(shí)體上這三部分封裝在一起。這種設(shè)計(jì)常見于基于PMT、APD光電轉(zhuǎn)換器件的探測(cè)器模塊，也有部分基于SiPM的探測(cè)器采用這種結(jié)構(gòu)。探測(cè)器輸出模擬信號(hào)，之后再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

數(shù)字探測(cè)器采用較多集成電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，即大規(guī)模采用ASIC或者FPGA技術(shù)。隨著SiPM器件的出現(xiàn)和微電子技術(shù)的發(fā)展，以SiPM為代表的PET探測(cè)器模塊，越來越多的采用大規(guī)模集成電路。SiPM尺寸相比PMT大大減小，模數(shù)轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)處理單元也采用集成芯片設(shè)計(jì)（基于ASIC或FPGA設(shè)計(jì)）。探測(cè)器模塊物理實(shí)體上可以封裝閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件和數(shù)字化處理單元，甚至是單事件處理環(huán)節(jié)?；赟iPM的探測(cè)器多采取這種結(jié)構(gòu)，探測(cè)器模塊直接輸出數(shù)字信號(hào)。

四、系統(tǒng)整體性能的影響

數(shù)字化路線的選擇是影響PET系統(tǒng)的性能的重要因素之一，同時(shí)晶體材料類型、晶體大小、探測(cè)器結(jié)構(gòu)和排布、數(shù)字化方案的細(xì)節(jié)優(yōu)化、圖像重建和校正算法等也是影響PET性能的重要因素，通常無法單獨(dú)通過一個(gè)因素來提高系統(tǒng)的整體性能，只有把整個(gè)影像鏈上的各種因素協(xié)同優(yōu)化，才能最大程度上優(yōu)化系統(tǒng)性能，達(dá)到最佳圖像質(zhì)量。

五、PET數(shù)字化相關(guān)名詞解釋

由于不同產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)路線差異較大，導(dǎo)致出現(xiàn)不同的名詞術(shù)語。為便于對(duì)不同制造商和技術(shù)的理解，對(duì)以下常見名詞進(jìn)行解釋。

1.多像素光子計(jì)數(shù)器件MPPC（Multi Pixel Photon Counter），從原理角度對(duì)SiPM的命名， SiPM為通用叫法。

2.微單元（Micro Cell）：?jiǎn)蝹€(gè)SiPM單元，可對(duì)應(yīng)多個(gè)APD陽極。

3.單元（Unit）：探測(cè)器加工或者設(shè)計(jì)中，由閃爍晶體、光電轉(zhuǎn)換器件（PMT或者SiPM微單元）和后續(xù)電路組成的最小單元。

4.SiPM晶體陣列覆蓋率：晶體陣列中所有晶體橫斷面的靈敏區(qū)域面積和晶體陣列出光面實(shí)際面積的比值。

5.模塊（Module）：可進(jìn)行獨(dú)立組裝或者更換的最小探測(cè)器模塊。

6.探測(cè)器環(huán)數(shù)：PET探測(cè)系統(tǒng)沿FOV軸向排列探測(cè)器單元的數(shù)量（建議申請(qǐng)人在注冊(cè)資料中規(guī)定晶體環(huán)數(shù)）。

7.Block環(huán)數(shù)：PET探測(cè)系統(tǒng)沿FOV軸向排列Block探測(cè)器單元的數(shù)量（建議申請(qǐng)人在注冊(cè)資料中規(guī)定晶體環(huán)數(shù)）。

8.ASIC專用集成電路：PET數(shù)字化過程中常用于處理多路信號(hào)，提取數(shù)字化的信號(hào)幅度和時(shí)間信息。

9.FPGA邏輯門陣列：PET數(shù)字化過程中的多用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換或事件符合處理。

10.原始脈沖波形：γ射線在閃爍探測(cè)器中的光脈沖波形。

11.多電壓閾值采樣法（Multi Voltage Threshold sampling，簡(jiǎn)稱MVT）：通過預(yù)設(shè)多個(gè)電壓閾值并記錄脈沖經(jīng)過每個(gè)閾值的時(shí)間，基于數(shù)學(xué)模型恢復(fù)脈沖原有波形的方法。

12.數(shù)字光子計(jì)數(shù)器（Digital Photon Counter，簡(jiǎn)稱DPC）：能夠采用數(shù)字化的方法記錄到達(dá)光子數(shù)的光電轉(zhuǎn)換器件。

13.不間斷連續(xù)采樣ADC（Free-sample ADC）：用高頻時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，不間斷連續(xù)對(duì)信號(hào)的通路進(jìn)行電壓幅度采樣，真實(shí)記錄信號(hào)脈沖的形狀、電平基線起伏、脈沖拖尾和信號(hào)堆積的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件。

附錄2

表1規(guī)格參數(shù)表

注1：應(yīng)參照上述表格，根據(jù)申報(bào)產(chǎn)品實(shí)際情況列明產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)、配置情況。表格中未盡事宜，可以增加。有不適用或不符合的特殊情況，另附文件說明。

注2：若申報(bào)產(chǎn)品的采集、重建、后處理功能集成在同一軟件平臺(tái)，則版本號(hào)可使用系統(tǒng)軟件發(fā)布版本號(hào)。

附錄3

一、概述

PET系統(tǒng)的能量分辨率是PET性能的重要指標(biāo)，它決定了PET能窗大小和排除散射事件的能力。能量分辨的本質(zhì)是射線探測(cè)過程中的一系列漲落：能量沉積與退激的光子發(fā)射、光子收集、光電轉(zhuǎn)化、電子倍增、電路噪聲等引起的信號(hào)幅度起伏。

PET系統(tǒng)的能量分辨率取決于探頭中所有小晶體探測(cè)單元的能量分辨率。本方法采用對(duì)每個(gè)小晶體探測(cè)單元的能量分辨率進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，再取所有小晶體探測(cè)單元能量分辨率的平均值，作為PET系統(tǒng)的能量分辨率。

PET的能量分辨率用511 keV的能譜峰的半高寬（FWHM）與511 keV能譜峰值的百分比來表示。

二、目的

評(píng)價(jià)PET系統(tǒng)的能量分辨本領(lǐng)。

三、方法

（一）符號(hào)

FWHM_k--- 小晶體探測(cè)單元的能譜峰的半高寬；

e_k--- 小晶體探測(cè)單元的能譜峰的能量值；

E --- 能量分辨率：E = FWHM/e×100%

E_k--- 小晶體探測(cè)單元的能量分辨率，k=1,2,3, ... n，小晶體總數(shù)；

E_sys--- PET系統(tǒng)的能量分辨率。

（二）放射源

¹⁸F線源：使用GB/T18988.1-2013 中NC.5測(cè)試靈敏度的線源，注入約37 MBq。將線源放入最細(xì)的鋁管內(nèi)，用支架放置在PET的 FOV中心。

（三）數(shù)據(jù)采集

使用制造商單計(jì)數(shù)（Singles）模式采集程序采集數(shù)據(jù)。應(yīng)采集足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以保證每個(gè)小晶體的能量峰值不少于200個(gè)單計(jì)數(shù)。

（四）數(shù)據(jù)分析

使用制造商專用軟件分析：

1.解析每個(gè)小晶體探測(cè)單元的能譜并計(jì)算其能量分辨率：

2.計(jì)算所有小晶體探測(cè)單元的能量分辨率均值：

制造商專用軟件可使用如下算法之一：

1）高斯擬合能譜得到半高寬和峰值；

2）加權(quán)多點(diǎn)滑動(dòng)平滑對(duì)能譜進(jìn)行處理，再用重心法求能譜峰位及插值法得到半高寬。

四、結(jié)果報(bào)告

線源灌注：數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻的線源放射性濃度以及總活度。

采集參數(shù)：采集時(shí)間、終止條件。

能譜數(shù)據(jù)處理：函數(shù)擬合或其他平滑、插值。

能量分辨率：E_sys。

附錄4

臨床情況下的分辨能力測(cè)試方法

一、概述

由于實(shí)際成像時(shí)，高攝取病灶組織往往浸潤(rùn)在具有背景輻射的環(huán)境中，所以本測(cè)試用來評(píng)價(jià)PET系統(tǒng)對(duì)于實(shí)際病灶的分辨能力。宜用病灶的對(duì)比度恢復(fù)系數(shù)來描述實(shí)際病灶的分辨能力。

二、方法

采用人體軀干水模來模擬實(shí)際PET成像場(chǎng)景，通過測(cè)量模體中熱區(qū)的對(duì)比度恢復(fù)系數(shù)來作為PET系統(tǒng)對(duì)實(shí)際病灶的分辨能力。

（二）放射性核素

測(cè)量應(yīng)使用放射性核素¹⁸F。

（三）模體

將放射源注入模擬人體軀干結(jié)構(gòu)的水模，該水模長(zhǎng)寬高分別為40 cm，34 cm，18 cm，其中背景部分具有兩種密度，模擬肺部的區(qū)域密度為0.5 g/cm³，其他區(qū)域填充水用以模擬人體其他組織。在水模中，具有不同尺寸的小球用以模擬不同大小的病灶，詳細(xì)尺寸見表2、表3和圖8、圖9。其中編號(hào)為1-7的小球位于模擬人體其他組織的背景中，編號(hào)為8-12的小球位于模擬肺部組織的背景中。

表2?人體軀干水模熱源列表

圖8水模結(jié)構(gòu)示意圖

圖9?水模內(nèi)小球位置示意圖

表3?水模內(nèi)小球位置坐標(biāo)

（四）放射源

PET成像開始時(shí)模體中本底放射性濃度應(yīng)校準(zhǔn)為5.3 kBq/mL（0.14μCi/mL），誤差在±5%以內(nèi)。如果制造商推薦使用較低的注射劑量，則研究中本底活度也可相應(yīng)的降低。應(yīng)報(bào)告使用的本底放射性活度濃度和制造商推薦的注射劑量。熱區(qū)中應(yīng)填充放射性活度與本底之比為4:1的放射性物質(zhì)。水模的背景區(qū)域的體積約9500ml，所有小球的總體積約60ml，在掃描開始前，可以分別準(zhǔn)備兩份體積為10L和1L的水，分別注入2.5mCi和1mCi的F18藥物并記錄注射和殘余的時(shí)間，充分混合均勻后可以控制其活度濃度比例為4:1，將模體向上躺平放置，使用30ml的注射器從1L的混合溶液中抽取約25ml放射性溶液，向水模注射口左邊的注入口注入藥物，緩慢注入（約每5秒2ml）確保無氣泡，注入完成后封緊注入口，另用60ml注射器從1L的混合溶液中抽取約45ml放射性溶液，向水模注射口右邊的注入口注入藥物，緩慢注入確保無氣泡，注入完成后封緊注入口。

封緊小球注入口后，將水模豎立放置在底座上，從背景注入口注入9500ml背景活度濃度的溶液。如果沒有足夠大的容器準(zhǔn)備10L清水，則可以先注入9500ml清水，再從模體抽出10ml清水后注入2.4mCi溶液，擰緊后搖晃混合均勻。

如圖10、圖11所示。

（五）數(shù)據(jù)采集

水模準(zhǔn)備完成后，靜置約10-20分鐘以確保藥物混合均勻后，將水模置于檢查床上，按照臨床典型協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。先進(jìn)行CT掃描，背景活度濃度衰變到5.3kBq/ml（±5%）時(shí)，開始PET數(shù)據(jù)采集，PET采集時(shí)，盡量將水模中心與PET中心重合確保掃描覆蓋整個(gè)模體，或者按制造商推薦的位置擺放模體。

（六）數(shù)據(jù)處理

對(duì)采集的數(shù)據(jù)采用制造商推薦的方法進(jìn)行重建。如果圖像由多個(gè)床位采集的數(shù)據(jù)組成，則需將圖像拼接后再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

三、分析

在圖像冠狀面劃取ROI。對(duì)于每個(gè)熱區(qū)j尋找其在冠狀面上面積最大層，在該層劃取熱區(qū)j的ROI。在模體背景均勻區(qū)域劃取與熱區(qū)大小相同的背景ROI，每個(gè)熱區(qū)的背景ROI中心層與該熱區(qū)ROI取在同一層。接近中間層兩側(cè)±1 cm與±2 cm處的其他層上也應(yīng)該畫出背景ROI。對(duì)于每個(gè)熱區(qū)，每層需畫取12個(gè)背景ROI，總共60個(gè)背景ROI。。

按照如下公式計(jì)算每個(gè)小球的百分對(duì)比度CRC_j為：

其中a_H和a_B分別是小球和本底均勻區(qū)的活度濃度值。

四、報(bào)告

模型灌注：數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻的背景區(qū)和熱區(qū)中的放射性濃度以及模型中的總活度；

采集參數(shù)：PET軸向視野、模型軸向長(zhǎng)度、單床位采集時(shí)間；

重建參數(shù)：圖像矩陣小大、像素大小、層厚、重建算法、濾波、或者其他的平滑；

應(yīng)根據(jù)表4?計(jì)算每一個(gè)熱區(qū)的對(duì)比度恢復(fù)系數(shù)。

所觀測(cè)的各個(gè)熱區(qū)位置應(yīng)逐個(gè)報(bào)告。

表4?熱區(qū)的對(duì)比度恢復(fù)系數(shù)

附錄5

核心算法描述舉例

注：針對(duì)全新算法除列明算法的名稱、類型、用途和臨床功能外，還應(yīng)提供安全性與有效性的驗(yàn)證資料。