數字減影血管造影系統X射線輻射源空氣比釋動能率測量結果的不確定度評定

【摘 要】 本文給出了醫用診斷數字減影血管造影（DSA）系統X射線輻射源空氣比釋動能率測量結果不確定度的評定方法。

【關鍵詞】 空氣比釋動能率 數字減影血管造影 校準因子 半導體電離室

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.04.011

1 測量過程簡述

（1）測量依據：JJG 1067-2011《醫用診斷數字減影血管造影（DSA）系統X射線輻射源》。

（2）環境條件：溫度（10～30）℃，相對濕度≤85%。

（3）測量標準：診斷水平劑量計，相對擴展不確定度，包含因子K=3。

（4）被測對象：醫用診斷數字減影血管造影（DSA）系統。

（5）測量方法：使用檢定后的劑量計，測量X射線輻射源輸出的空氣比釋動能率，用其平均值作為測量結果，測得的空氣比釋動能率經空氣密度修正，得到實際的空氣比釋動能率。

（6）評定結果的使用：符合上述條件的測量結果，一般可直接使用本不確定度的評定方法。

2 數學模型

[K][=M?NK?KTP]

式中：[K]——被測輻射源的空氣比釋動能率，（mGy/min）；[M]——劑量計測量3次的平均值，（div·min-1）；[NK]——劑量計空氣比釋動能率的校準因子，（mGy·div-1）；[KTP]——溫度、氣壓修正因子。

計算公式為：

[KTP][=（273.15+t293.15）?（101.325p）]

式中：[t]——校準時室內溫度，℃；

[p]——校準時大氣壓，kPa。

3 輸入量標準不確定度的評定

3.1 輸入量引入的標準不確定度

（1）對被測輻射源重復測量引入的標準不確定度的評定（采用A類方法）

在短時間內連續10次測量空氣比釋動能率，結果如下（單位mGy/min）：

46.74 46.85 46.61 46.50 46.71

46.91 46.78 46.72 46.57 46.78

平均值：[M]=46.717（mGy/min）

用貝塞爾公式計算標準差可得：

[s=i=1n（Mi-M）n-1]=0.126（mGy/min）

在實際校準中對被測輻射源進行3次重復測量，以3次測量的平均值作為測量結果，所以平均值的標準差：[s/3]=0.073（mGy/min）。

測量平均值的相對標準差：[u（M1）=0.073/M]=0.16%

（2）劑量計的能量響應變化引起的標準不確定度[u（M2）]

劑量計的能量響應變化≤5.0%，估計為正態分布，k=3，則[u（M2）]=1.7%。

（3）劑量計的年穩定度引起的標準不確定度[u（M3）]

劑量計的年穩定度≤2.0%，按均勻分布計算，則[u（M3）]=1.1%。

（4）合成標準不確定度

[u（M）=u2（M1）+u2（M2）+u2（M3）]=2.1%

3.2 由劑量計校準因子[NK]引入的標準不確定度分量[u（NK）]的評定

根據上級計量檢定證書，本套標準裝置校準因子的不確定度為5.0%，包含因子k=3，正態分布，采用B類方法處理，則[u（NK）=5.0%3=1.67%]。

3.3 溫度[t]誤差引入的標準不確定度的評定[u（p）]

由于采用半導體電離室，溫度帶來的誤差可以忽略不計，則[u（p）]=0。

3.4 氣壓計引入的標準不確定度的評定

由于采用半導體電離室，氣壓計帶來的誤差可以忽略不計，則[u（p）]=0。

4 合成標準不確定度及擴展不確定度的評定

輸入量[M]，[NK]，[t]，[p]彼此獨立不相關，故合成標準不確定度可按下式計算：

[uc（K）=u2（M）+u2（NK）+u2（t）+u2（p）]=2.7%

相對擴展不確定度為：

[Urel=k×uc（K）]=2×2.7%=5.4% （k=2）

參考文獻

[1]施昌彥.測量不確定度評定與表示指南.中國計量出版社，2005

[2]郭洪濤等.JJF1067-2011醫用診斷數字減影血管造影（DSA）系統X射線輻射源.2011

[3]JJF1059-1999測量不確定度評定與表示. 中國計量出版社，1999

作者簡介

韓延麗，工程師，主要從事醫療計量及研究工作。

（責任編輯：張曉明）