口腔全景X射線機(jī)的質(zhì)量控制

姚紹衛(wèi)，夏勛榮，徐睿智

江蘇省計量科學(xué)研究院，江蘇 南京 210007

0 前言

隨著生活水平的提高，人們越來越重視口腔的保健，各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)也加大了對口腔醫(yī)學(xué)的投入。近幾年來口腔全景X射線機(jī)在醫(yī)院得到了廣泛應(yīng)用，已成為口腔放射診斷的主要設(shè)備。目前國內(nèi)還沒有相應(yīng)的技術(shù)法規(guī)用于口腔全景X射線機(jī)的質(zhì)量控制，這就給醫(yī)院的設(shè)備管理和質(zhì)量控制帶來了一定的難度。本文在參考普通X射線成像設(shè)備質(zhì)控方法的基礎(chǔ)上，對原有標(biāo)準(zhǔn)器具進(jìn)行改進(jìn)，研究出了一套適合口腔全景X射線機(jī)質(zhì)量控制的方法。

1 質(zhì)量控制設(shè)備

1.1 診斷水平劑量儀

選擇積分型電離室或半導(dǎo)體型的劑量計，劑量有效量程下限應(yīng)≤10 Gy，其校正因子擴(kuò)展不確定度≤5.0%。目前用于診斷類X射線劑量測量的儀器很多，除測量輸出劑量外基本都集成了管電壓、輻射質(zhì)、曝光時間等測量模式。

1.2 空間分辨力測試卡

最大有效線對≥50 Lp/cm。

1.3 低對比度分辨力模體

根據(jù)口腔全景X射線機(jī)的成像特點(diǎn)，設(shè)計了“U”型低對比度分辨力模體，見圖1。低對比度分辨力模體由鋁（純度≥99.5%）制成，主模體厚度（15.0±0.05）mm，模體上圓孔直徑6.0 mm，孔深的偏差不超過±0.02 mm，具體低對比度值，見表1。

表1 不同孔深度對應(yīng)的低對比度值

1.4 非介入電壓表

相對誤差優(yōu)于±2.0%。

2 質(zhì)量控制方法

2.1 輻射輸出的空氣比釋動能率

將診斷水平劑量儀的探測器置于影像探測器表面的中心位置，電離室中心軸與射線束垂直，將口腔全景X射線機(jī)的定位支架取下，以免旋轉(zhuǎn)測量時碰掉劑量儀的探測器。選X射線管電壓60 kV或自動曝光條件，曝光3次以上，取測量結(jié)果的平均值，經(jīng)校準(zhǔn)因子校正后得到輻射輸出的空氣比釋動能率。

2.2 輻射輸出的重復(fù)性

這里的重復(fù)性主要指輸出劑量的重復(fù)性。測量時，將X射線管電壓調(diào)至60 kV或其他常用電壓值，用診斷水平劑量儀在非減弱輻射束下連續(xù)測量n次（n≥7）。

2.3 輻射輸出的質(zhì)（半值層）

將診斷水平劑量儀的探測器置于影像探測器表面的中心位置，電離室的中心軸與射線束垂直，將X射線管電壓調(diào)至60 kV，選一合適的mAs。在球管和探測器中間加載吸收鋁片，見圖2。測量未加吸收片和加不同厚度的吸收片時的空氣比釋動能率。用作圖法或計算法求出空氣比釋動能率降到初始值（無吸收片）一半時的吸收片厚度作為半值層。

圖2 半值層測量

上述方法要在機(jī)架非旋轉(zhuǎn)方式下測量，比較復(fù)雜。若用全自動的X射線綜合性能測試儀，可一次曝光直接測量得到半值層。

2.4 空間分辨力

將空間分辨力測試卡放置于下顎支撐架上，并處在照射野的中心位置，盡量使測試卡柵條水平放置，避免由于旋轉(zhuǎn)掃描帶來的橫向形變。選擇合適的曝光條件或自動曝光條件成像。對于膠片成像的，直接讀取分辨力測試卡的線對數(shù)；對于數(shù)字成像的，調(diào)整窗寬窗位使顯示影像達(dá)到最佳，讀取可分辨的線對數(shù)。

2.5 低對比度分辨力

將“U”型低對比度分辨力模體放置在三腳架上固定，并處在照射野的中心位置，選擇合適的曝光條件或自動曝光條件成像，見圖3。對于膠片成像的，在膠片上直接觀察能分辨的最低對比度值；對于數(shù)字成像的，需調(diào)整窗寬窗位使顯示影像達(dá)到最佳，再觀察能分辨的最低對比度值。

2.6 X射線管電壓

將非介入電壓表的探測器置于X射線照射野中心。選擇常用的電壓值，每個點(diǎn)測量3次，取其平均值，用相對偏差表示電壓的誤差，按下列公式進(jìn)行計算：

2.7 加載時間

將探測器置于X射線照射野中心，選擇常用的測量點(diǎn)，每個點(diǎn)測量3次，取其平均值，用相對偏差 表示加載時間的誤差，按下列公司計算：

3 討論

3.1 輻射輸出的空氣比釋動能率

這一指標(biāo)的測量參考了JJG 744-2004《醫(yī)用診斷X射線輻射源檢定規(guī)程》的要求，在實(shí)際測量時又有不同的地方。由于口腔全景X射線機(jī)是旋轉(zhuǎn)掃描，劑量儀的探測器不能固定在旋轉(zhuǎn)中心的托架上，只能固定在影像探測器的表面，因此實(shí)際測量得到的空氣比釋動能率要小于病人的輻射劑量。從具體數(shù)值上看，在常規(guī)工作條件下，輻射輸出的空氣比釋動能率比普通透視機(jī)要低，這和口腔全景X射線機(jī)的成像特點(diǎn)有關(guān)。

3.2 輻射輸出的重復(fù)性

輻射輸出的重復(fù)性能夠反映成像性能的可靠性和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)由于機(jī)器性能不穩(wěn)定而產(chǎn)生的不符合診斷要求的膠片甚至廢片。與早期的X射線機(jī)相比，口腔全景X射線機(jī)的重復(fù)性更好，都能達(dá)到5.0%以上。

3.3 輻射輸出的質(zhì)（半值層）

X射線束的半值層表示其穿透能力。由于人體各組織部位的密度、厚度差別很大，這就要求X射線有足夠大的穿透能力和變化范圍，即X射線束的半值層要控制在一定的范圍內(nèi)。這一項目的檢測主要參考了相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和JJG 744-2004的技術(shù)要求。當(dāng)管電壓50 kV時，半值層≥1.2 mmAl；當(dāng)管電壓60 kV時，半值層≥1.3 mmAl；當(dāng)管電壓70 kV時，半值層≥1.5 mmAl。

3.4 空間分辨力

空間分辨力是保障成像質(zhì)量的一個重要的參數(shù)，它反映了診斷設(shè)備發(fā)現(xiàn)人體細(xì)微病變的能力，檢測空間分辨力對提高影像診斷質(zhì)量具有重要意義。一般情況下，醫(yī)療機(jī)構(gòu)在設(shè)備購置時往往會將空間分辨力作為首先考慮的指標(biāo)。目前，數(shù)字成像的口腔全景X射線機(jī)的空間分辨力基本都能達(dá)到30 Lp/cm以上。

3.5 低對比度分辨力

考慮到口腔全景X射線機(jī)成像的原理，必須對普通低對比度分辨力模體進(jìn)行改進(jìn)，將平板型的低對比度分辨力模體改造成口腔頜面形狀，再用三腳架固定在下頜關(guān)節(jié)位置進(jìn)行成像。目前，市場上還沒有評價口腔全景X射線機(jī)低對比度分辨力的模體，“U”型模也只是一種探索性的嘗試，口腔全景X射線機(jī)的低對比度分辨力一般低于2.0%。

3.6 X射線管的電壓和加載時間

這兩個項目為常規(guī)項目，日常檢測完全可以實(shí)現(xiàn)。在工作范圍內(nèi)，X射線管電壓值的誤差一般超過±5.0%，X射線管加載時間值的誤差不超過±5.0%。

4 小結(jié)

本文簡單介紹了口腔全景X射線機(jī)的質(zhì)量控制方法，具體技術(shù)參數(shù)包括空氣比釋動能率、輻射輸出的重復(fù)性、空間分辨力、低對比度分辨力、X射線管的電壓和加載時間等。這幾個檢測項目只能簡單評價一臺口腔全景X射線機(jī)的基本性能，除此之外還有很多技術(shù)參數(shù)可供選擇，本文不再一一詳細(xì)列舉。關(guān)于偽影的評價，目前業(yè)界還沒有固定的評價標(biāo)準(zhǔn)，故沒有涉及；對于焦點(diǎn)的測量，由于口腔全景的球管一般使用小焦點(diǎn)，同時設(shè)計成旋轉(zhuǎn)成像，采用自動焦點(diǎn)測量儀和星卡法均有一定的難度，檢測較為困難。口腔全景X射線機(jī)的周期質(zhì)控，還要進(jìn)一步探索和研究這些技術(shù)參數(shù)的評價。

[1]GB-T 19042.4-2005,醫(yī)用成像部門的評價及例行試驗第3-4部分:牙科X射線設(shè)備成像性能驗收試驗[S].

[2]GB/T 11755.1～11755.2-1989,醫(yī)用診斷X射線機(jī)管電壓和管電流測試方法[S].

[3]IEC 61223-3-4,evaluation and routine testing in medical imaging departments part 3-4:acceptance tests-imaging performance of dental X-ray equipment[S].

[4]JJG 744-2004,醫(yī)用診斷X射線輻射源檢定規(guī)程[S].

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[6]李曉榮,劉國英,曾桂英,等.CR在傳統(tǒng)口腔曲面斷層攝影中的探索和改進(jìn)[J].放射學(xué)實(shí)踐,2010,(8):929-930.

[7]郭良棟,孫進(jìn)城.口腔攝影技術(shù)的探討[J].現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué),2011,(4):241-243.

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