醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)X射線輻射源檢定意義及方法

● 大同市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所 閆聞

醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)已經(jīng)成為疾病診斷的重要設(shè)備之一，其計(jì)量參數(shù)是否準(zhǔn)確可靠，直接關(guān)系著患者的治療效果。醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)的計(jì)量檢定越來(lái)越受到醫(yī)院、計(jì)量管理部門(mén)及公眾的重視，通過(guò)對(duì)醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)實(shí)施定期的計(jì)量檢定，可以及時(shí)了解系統(tǒng)的性能狀況，確保其各項(xiàng)計(jì)量參數(shù)的準(zhǔn)確性。下面，依照J(rèn)JG1078-2012《醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影（CR、DR）系統(tǒng)X射線輻射源檢定規(guī)程》對(duì)CR、DR各檢定項(xiàng)目意義及方法做一介紹。

醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影(CR、DR)系統(tǒng)介紹

CR為計(jì)算機(jī)X線攝影（ComputedRadiography，簡(jiǎn)稱CR），其工作原理是在普通X射線機(jī)上，用影像板(IP)代替膠片記錄X線影像，通過(guò)激光掃描裝置使存儲(chǔ)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，再用光電倍增管轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，輸入計(jì)算機(jī)處理，成為高質(zhì)量的數(shù)字圖像。與傳統(tǒng)的X線機(jī)相比，它脫離了人工沖洗膠片的模式，由IP板記錄產(chǎn)生圖像。CR是傳統(tǒng)X線機(jī)的升級(jí)，其除了與傳統(tǒng)的X線機(jī)機(jī)械部分相同外，主要區(qū)別是在成像部分應(yīng)用了IP影像板，實(shí)現(xiàn)了圖像的數(shù)字化。

DR為數(shù)字X射線攝影（DigitalRadiography，簡(jiǎn)稱DR），是用數(shù)字影像探測(cè)器作為載體來(lái)記錄X線影像的，與CR裝置相比，雖然都是替代了傳統(tǒng)的屏膠系統(tǒng)，但是成像原理完全不同，DR較CR成像更為清晰，其原因是由于數(shù)字影像探測(cè)器較IP板在圖像信息采集方面更加完整。DR是計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)與X射線放射技術(shù)相結(jié)合而形成的一種先進(jìn)的X線攝影技術(shù)，它在原有的診斷X線機(jī)直接膠片成像的基礎(chǔ)上，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像數(shù)字處理，進(jìn)而使圖像實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。

醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)檢定意義及方法

根據(jù)CR、DR系統(tǒng)設(shè)備的特性，確定9個(gè)檢定項(xiàng)目：輻射輸出的空氣比釋動(dòng)能、輻射輸出的重復(fù)性、輻射輸出的質(zhì)、空間分辨力、低對(duì)比度分辨力、影像均勻性、光野與照射野一致性、有效焦點(diǎn)尺寸、X射線管電壓。

1.CR、DR系統(tǒng)輻射輸出的空氣比釋動(dòng)能、輻射輸出的重復(fù)性、輻射輸出的質(zhì)、X射線管電壓的檢定意義及方法

醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用提高了臨床醫(yī)學(xué)診斷水平，但隨之可能對(duì)受檢查者增加一定的電離輻射風(fēng)險(xiǎn)，必須合理控制受檢者的醫(yī)療輻射劑量。雖然CR、DR攝影系統(tǒng)的輻射劑量比傳統(tǒng)X光機(jī)降低很多，但是隨著醫(yī)用影像學(xué)檢查頻率的上升更要重視累積劑量，因此應(yīng)該及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的輻射劑量，減少X射線對(duì)人體的傷害，從而使受檢者接受合理、安全的輻射劑量，為臨床診斷提供準(zhǔn)確、可靠的影像數(shù)據(jù)。X射線管的管電壓變化決定著X射線輻射輸出的質(zhì)，從而影響影像的對(duì)比度和黑化度。管電壓的精確測(cè)量，能夠確保X射線的穿透性和成像質(zhì)量。醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)的空氣比釋動(dòng)能、輻射輸出的質(zhì)和重復(fù)性直接影響著影像的質(zhì)量。

CR、DR系統(tǒng)輻射輸出的空氣比釋動(dòng)能、輻射輸出的重復(fù)性、輻射輸出的質(zhì)、X射線管電壓的檢定方法：專用X射線輻射源檢測(cè)裝置的基本構(gòu)成包括多功能探頭、鉗表式mAs探頭和帶藍(lán)牙技術(shù)的掌上電腦。將探測(cè)器置于X射線照射野的中心，選最大照射野，通電后建立起多功能探頭、鉗形表和掌上電腦的無(wú)線通信，在掌上電腦中選擇所測(cè)機(jī)型的參數(shù)，通常有X射線管電壓（kVp）、曝光時(shí)間（ms）、劑量（mGy）、劑量率（mGy/s）、毫安秒（mAs）、管電流（mA）、半值層（HVL）等，以上都是實(shí)時(shí)的測(cè)量模式。設(shè)置焦點(diǎn)到探測(cè)器中心的距離為100cm，選管電壓70kv，10mAs條件下曝光，重復(fù)測(cè)量3次。掌上電腦可以實(shí)時(shí)測(cè)出輻射輸出的空氣比釋動(dòng)能、輻射輸出的重復(fù)性、輻射輸出的質(zhì)、X射線管電壓。

2.CR、DR系統(tǒng)空間分辨力、低對(duì)比度分辨力、影像均勻性檢定意義及方法

由于影像是醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)的最終目的，其影像質(zhì)量隨著技術(shù)的不斷發(fā)展而不斷提高，所以影像質(zhì)量是計(jì)量檢定的重點(diǎn)。空間分辨力、低對(duì)比度分辨力、影像均勻性3個(gè)影像質(zhì)量參數(shù)比較直觀、全面地反映了CR、DR攝影系統(tǒng)的影像質(zhì)量。

（1）空間分辨力反映了系統(tǒng)在高對(duì)比條件下所能分辨相鄰兩個(gè)物體的能力。空間分辨力與IP板或探測(cè)器的幾何尺寸、像素排布、圖像軟件有關(guān)，也與管球、IP板或探測(cè)器的老化程度密切相關(guān)。CR系統(tǒng)空間分辨力的檢定方法：將IP板放置在照射野中，射線束與IP板表面垂直。選常用規(guī)格的IP板，將分辨力測(cè)試卡放置在IP板中間區(qū)，再將衰減模體放置于照射野中，并覆蓋整個(gè)照射野。設(shè)置SID為100cm或180cm，選取管電壓為70kV或80kV，用適當(dāng)?shù)膍As曝光，曝光后將IP板在影像讀出器上掃描顯像，直接讀取可分辨的線對(duì)值。DR系統(tǒng)空間分辨力的檢定方法：調(diào)整影像探測(cè)器輸入面與射線束垂直。將分辨力測(cè)試卡放置在照射野中心位置，再將衰減模體放置于照射野中，并覆蓋整個(gè)照射野。設(shè)置SID為100cm或180cm，選取管電壓為70kV或80kV，用適當(dāng)?shù)膍As曝光，調(diào)節(jié)窗寬與窗位，使顯示影像最佳，在顯示器上直接讀取可分辨的線對(duì)值。

（2）低對(duì)比度分辨力反映了系統(tǒng)從均勻背景中分辨規(guī)定的對(duì)比度形狀和面積的低對(duì)比度物體的能力?？梢杂脕?lái)評(píng)定系統(tǒng)在低對(duì)比度下分辨尺寸微小細(xì)節(jié)的能力。CR的低對(duì)比度分辨力檢定方法：選常用規(guī)格的IP板，將低對(duì)比度分辨力模體放置在IP板暗合中間區(qū)，模體表面與射線束垂直，并處在照射野的中心位置，設(shè)置SID為100cm或180cm，選取管電壓70kV或80kV，在適當(dāng)?shù)膍As或自動(dòng)條件下曝光，曝光后將IP板在影像讀出器上掃描顯像，可分辨的最小低對(duì)比度圓孔對(duì)應(yīng)的百分比即為低對(duì)比度分辨力。DR低對(duì)比度分辨力的檢定方法：將低對(duì)比度分辨力模體放置在影像探測(cè)器輸入面，探測(cè)器與射線束垂直，并處在照射野的中心位置，設(shè)置SID為100cm或180cm，選取管電壓70kV或80kV，在適當(dāng)?shù)膍As或自動(dòng)條件下曝光，調(diào)節(jié)窗寬與窗位，使顯示影像最佳，可分辨的最小低對(duì)比度圓孔對(duì)應(yīng)的百分比即為低對(duì)比度分辨力。

（3）影像均勻性反映了系統(tǒng)影像接受面上不同區(qū)域?qū)θ肷淇諝獗柔寗?dòng)能相應(yīng)的差異。影像均勻性說(shuō)明X射線束不均勻，或者管球、IP板探測(cè)器老化程度不均勻。影像均勻性檢定方法：設(shè)置SID為100cm或180cm，管電壓50kV或80kV，在適當(dāng)?shù)膍As或自動(dòng)條件曝光下,將影像綜合測(cè)試卡放置在IP板或影像探測(cè)器的中心，并與射線束垂直，進(jìn)行曝光。讀取所顯示圖像邊界及中心感興趣區(qū)（ROI）信號(hào)強(qiáng)度值，ROI的面積不小于50m2，并按公式U=R/V計(jì)算影像均勻性，R表示邊界及中心信號(hào)強(qiáng)度或光密度值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，V表示邊界及中心信號(hào)強(qiáng)度或光密度值的平均值。

3.CR、DR系統(tǒng)光野與照射野一致性、X射線管有效焦點(diǎn)尺寸檢定意義及方法

（1）光野與照射野一致性的檢測(cè)可以確定X射線的有效照射野，防止有效照射野偏離需要掃描的部位，避免疾病漏診、誤診的同時(shí)，減少患者受設(shè)備影響所承受的電離輻射風(fēng)險(xiǎn)。光野與照射野一致性檢定方法：選常用的照射野，調(diào)SID為100cm或180cm，將數(shù)字影像綜合測(cè)試卡放置在IP板或影像探測(cè)器的中心，并與射線束垂直，開(kāi)啟準(zhǔn)直定位燈，調(diào)整光野與測(cè)試卡四周邊界視野刻線至相重合，在管電壓50kV或80kV，適當(dāng)?shù)膍As條件下進(jìn)行曝光，曝光后從顯示的影像上讀取光野與照射野之間的偏差。

（2）X射線管有效焦點(diǎn)尺寸是影響影像清晰度的一個(gè)重要參數(shù)，對(duì)有效焦點(diǎn)尺寸大小變化的檢測(cè)，配合管電壓的測(cè)量，能檢驗(yàn)高壓電路中的元件功能，判斷X射線管真空度是否降低。有效焦點(diǎn)尺寸檢定方法：有效焦點(diǎn)尺寸的測(cè)量采用狹縫測(cè)量法。將焦點(diǎn)測(cè)量?jī)x水平放置于攝影臺(tái)上，并與X射線垂直，選適當(dāng)放大倍數(shù)、照射野、管電壓和mAs進(jìn)行曝光，直接測(cè)量有效焦點(diǎn)尺寸。

JJG1078-2012《醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影（CR、DR）系統(tǒng)X射線輻射源檢定規(guī)程》的實(shí)施，從技術(shù)和法規(guī)上為醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)的檢測(cè)提供了技術(shù)依據(jù)。通過(guò)對(duì)CR、DR的計(jì)量性能檢測(cè)，保證了醫(yī)用數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)各項(xiàng)性能正常和影像質(zhì)量的最優(yōu)。對(duì)于滿足人們健康需求，提高醫(yī)療診斷水平，減少醫(yī)患糾紛起到了重要作用。