醫(yī)用X射線診斷設(shè)備質(zhì)量控制與防護要求的檢測-

醫(yī)用X射線診斷設(shè)備質(zhì)量控制與防護要求的檢測

授課要求了解：醫(yī)用X射線診斷設(shè)備及其相關(guān)參數(shù)掌握：醫(yī)用X射線診斷設(shè)備質(zhì)量控制檢測熟悉：醫(yī)用X射線診斷設(shè)備輻射防護檢測講述內(nèi)容1、醫(yī)用X射線診斷設(shè)備概述

2、醫(yī)用X射線診斷設(shè)備相關(guān)參數(shù)3、設(shè)備質(zhì)量控制檢測4、設(shè)備放射防護檢測一.醫(yī)用X射線診斷設(shè)備概述

X射線診斷在我國的臨床應(yīng)用興起于20世紀10～20年代，56～60年代我國放射學(xué)迅速發(fā)展，而70～80年代以來出現(xiàn)質(zhì)量上的飛躍。近一二十年來，綜合應(yīng)用多種成像技術(shù)的影像醫(yī)學(xué)、介入放射學(xué)以及遠程放射學(xué)等一方興未艾之勢蓬勃發(fā)展。與放射學(xué)事業(yè)發(fā)展相適應(yīng)，X射線診斷設(shè)備的研制生產(chǎn)水平不斷提高，產(chǎn)品系列化已有相當(dāng)規(guī)模，并向國際標注年華邁進。

X射線診斷中，各部位、各種投照條件下的X射線攝影是常見的檢查；雖然常規(guī)的X射線透視應(yīng)用頻率逐漸下降，但有些需要動態(tài)功能觀察的檢查仍然采用透視檢查方法；日益增多的牙科X射線攝影，除通常拍攝牙口內(nèi)片外，還有牙科全景攝影；乳房X射線攝影則應(yīng)當(dāng)在專用的X射線機上進行。近三十年來，X射線計算機斷層攝影裝置（X-CT）在我國迅速普及，擁有量已居世界第三位。我國常見的醫(yī)用X射線診斷設(shè)備

CT機透視機拍片機胃腸機乳腺機DR機牙片機小C臂機DSA機二.醫(yī)用X射線診斷設(shè)備參數(shù)1.CT機

《X射線計算機斷層攝影裝置質(zhì)量保證檢測規(guī)范》GB17589-2011《醫(yī)用X射線CT機房的輻射屏蔽規(guī)范》GBZ/T180-2006《X射線計算機斷層攝影放射防護要求》GBZ165-2012

CT掃描裝置全稱為X射線計算機體層攝影設(shè)備，簡稱CT。這種X射線診斷設(shè)備是對同一個軸面以不同的角度在X射線曝光下，用計算機重建在身體中X射線衰減數(shù)據(jù)產(chǎn)生出一種身體橫斷面的圖像。CT掃描組成CT工作原理示意圖數(shù)據(jù)采集（掃描架）:X線球管、探測器、準直器、濾過器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）數(shù)據(jù)重建(計算機):重建函數(shù)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)顯示:顯示器、膠片（激光照相機產(chǎn)生）中央控制系統(tǒng)（控制機械掃描，參數(shù)設(shè)定等）

Hounsfield單位

即不同密度的組織具有不同的衰減系數(shù)，CT診斷中為了對不同組織進行區(qū)分，將不同密度的各種組織用不同的CT值表示，稱為Hounsfield單位(Hu)。以水為0，空氣為-1000，致密骨為+1000，這樣CT將測得的信號高度精確地數(shù)字化，具有了很高的空間和密度分辨力。窗寬

是指CT圖像上所包含的CT值范圍。在此CT值范圍內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)按其密度高低從白到黑分為16個灰階供觀察對比。例如：窗寬選定為80Hu，則其可分辨的CT值為80/16=5Hu，即兩種組織CT值的差別在5Hu以上即可分辨出來。因此窗寬的寬窄直接影響到圖像的對比度和清晰度。窗位或稱窗中心

由于不同組織的CT值不同，要想觀察它的細微結(jié)構(gòu)，最好以該組織的CT值為窗位。窗位是指窗寬上下限的平均數(shù)。

空間分辨率(高對比分辨力)是指對物體結(jié)構(gòu)大小（幾何尺寸）的鑒別能力，通常用每厘米內(nèi)的線對數(shù)（LP/cm）或用可辨別最小物體的直經(jīng)（mm）來表示，它與構(gòu)成圖像的像數(shù)有關(guān)，像數(shù)小而多，則空間分辨率就大，圖像細致清楚。構(gòu)成CT圖像的像數(shù)不可能像X線照片的銀粒那么細小而多，所以CT的空間分辨率較普通的X線照片要小。LP/cm單位

線對/厘米（LP/cm）：單位長度內(nèi)的掃描線對數(shù)。衡量成像系統(tǒng)對黑白相間、寬度相等的線狀目標影像分辨的能力，以每毫米線對數(shù)表示。

因此，它們正好是倒數(shù)關(guān)系，比如分辨力5mm，則對應(yīng)0.2LP/mm密度分辨力（低對分辨力）是指顯示最小密度（小于10Hu）差別的能力，用“%”表示。而空間分辨力是指顯示最小細微結(jié)構(gòu)的能力，用每厘米內(nèi)能分辨的線對數(shù)（LP/cm）表示。與每一像素接受的光子數(shù)量成正比，成像的單位面積內(nèi)像素數(shù)目越多，每一像素接受的光子數(shù)量越少，故其密度分辨力越低。CT運行狀態(tài)主導(dǎo)CT掃描裝置運行的所有可選擇的那些參數(shù)，包括： 標稱體層切片厚度 螺距因子 濾過 X射線管峰值電壓、X射線管電流 加載時間和電流時間積噪聲 指均勻物質(zhì)影像中給定區(qū)域CT值對其平均值的變異，其數(shù)值可用給定區(qū)域CT值的標準偏差表示。層厚 X射線CT掃描野中心處靈敏度分布曲線上的半高寬（FWHM）。它是靈敏度分布（sensitiveprofile）曲線上最大值一半處兩點間平行于橫坐標的距離。標稱層厚 X射線CT控制面板上選定并指示的層厚。劑量分布以位置作為函數(shù)沿一條直線所表示的劑量。靈敏度分布沿垂直于體層平面的一條直線上以位置作為函數(shù)表示的X射線掃描裝置的相對響應(yīng)值。

CT劑量指數(shù)100(CTDI100)

沿垂直于體層平面一條直線上劑量分布除以X射線管在單次軸掃描時產(chǎn)生的體層切片的數(shù)目N和標稱切片厚度T的乘積從-50mm到+50mm的積分。式中：D(z):沿體層平面垂直線z的劑量分布，這個劑量用空氣吸收劑量表示；

N：X射線管在單次軸掃描時產(chǎn)生的體層切片的數(shù)目;T：標稱體層切片厚度。注釋：(1)CTDI100術(shù)語比美國食品藥品管理局（FDA）法規(guī)規(guī)定的從-7T到+7T的積分CTDIFDA術(shù)語更具有代表性。(2)這個劑量表示空氣的吸收劑量。這一規(guī)定是為了避免目前存在混亂。一些CT掃描裝置生產(chǎn)廠商以空氣吸收劑量表示該劑量，而另一些生產(chǎn)廠商是用聚甲基丙烯酸酯（PMMA）的吸收劑量表示該劑量。盡管CTDI100用空氣吸收劑量表示，但對于實用目的，在一個PMMA材料制成的劑量模體中評估空氣吸收劑量近似等于在這個模體中用電離室測量的空氣比釋動能。(3)該定義中設(shè)定劑量分布是以z=0為中心。(4)對單次軸掃描通常為X射線管旋轉(zhuǎn)360o一圈。

加權(quán)CT劑量指數(shù)（CTDIW）在實際檢測中分別測量CTDI100（中心）和CTDI100（周邊）值，對這二種測量值加權(quán)求和得到CTDIW:CTDIW=1/3CTDI100（中心）+2/3CTDI100（周邊）式中：CTDI100（中心）：在CT劑量模體中心孔用筆形電離室測量的CTDI100，CTDI100（周邊）：在CT劑量模體表面下10mm四個孔上用筆形電離室測量的4個CTDI100值的平均。驗收檢測

驗收檢測是X射線診斷設(shè)備安裝完畢或重大維修后，為鑒定其性能指標是否符合約定值而進行的檢測。狀態(tài)檢測對運行中的設(shè)備，為評價其性能指標是否符合要求而進行的定期質(zhì)量控制檢測。穩(wěn)定性檢測

為確定使用中的設(shè)備性能相對于一個初始狀態(tài)的變化是否符合控制標準而進行的質(zhì)量控制檢測。基線值baselinevalue設(shè)備性能參數(shù)的參考值。通常在驗收檢測合格后，由最初的穩(wěn)定性檢測得出，或者有相應(yīng)的標準給定。2.醫(yī)用診斷X射線機

《醫(yī)用常規(guī)X射線診斷設(shè)備影像質(zhì)量控制檢測規(guī)范》WS76-2011《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》GBZ130-2013《乳腺X射線攝影質(zhì)量控制檢測規(guī)范》GBZ186-2007《計算機X射線攝影（CR）質(zhì)量控制檢測規(guī)范》GBZ187-2007《口腔X射線機專用技術(shù)條件》YY/T0010-2008《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》GB18871-2002

攝影設(shè)備 X射線管電壓指示的偏離 輻射輸出量及其重復(fù)性、線性(管電流時間積互換性)有用線束的半值層 曝光時間指示的偏離 自動照射量控制響應(yīng) 自動照射量控制重復(fù)性 有用線束與影像接收器平面的垂直度的偏離

燈光照射野與X射線照射野中心的偏離

燈光照射野與X射線照射野四邊的偏離

照射野與影像接收器尺寸的偏差 焦點到影像接收器之間距離(SID)指示的偏離 聚焦濾線柵與有用線束中心對準

透視設(shè)備

透視受檢者人射體表空氣比釋動能率典型值 透視受檢者人射空氣比釋動能率最大值 透視熒光屏的靈敏度 空問分辨力

影像增強器系統(tǒng)的低對比分辨力

影像增強器的人射屏空氣比釋動能率

影像增強器系統(tǒng)的自動亮度控制系統(tǒng)(ABC)

透視的照射野尺寸及中心對準

X射線透視機中實時攝影(點片)與攝影設(shè)備相同三.設(shè)備的質(zhì)量控制檢測1、質(zhì)量控制檢測的目的和意義

目的是：保證影像質(zhì)量

意義是： (1)降低受檢者和工作人員的受照劑量； (2)降低廢片率和重拍片率，節(jié)省資金、提高經(jīng)濟效益； (3)保證X射線機良好運行性能，為臨床提供最佳的診斷信息。2、質(zhì)量控制檢測的依據(jù)國務(wù)院449號令《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》第三十八條衛(wèi)生部46號令《放射診療管理規(guī)定》3、CT機(1)層厚的測量 (7)水的CT值(2)CT值線性的測量 (8)診斷床定位精度(3)高對比度分辨力的測量(9）定位光精度(4)低對比度分辨力的測量(10)掃描架傾角(5)場均勻性的測量 (11)CTDI(6)噪聲的測量檢測用的儀器：CT質(zhì)控檢測儀、模體、水平儀 鋼尺。(1)層厚測試方法：1、用ROI測量斜線像鄰域的CT值L12、窗寬調(diào)到最小，調(diào)高窗位，直至四條斜線像消失時記錄窗位L23、計算窗位：L=（L1+L2）/24、窗寬調(diào)到最小，調(diào)節(jié)窗位到L，量得四條斜線的長度X5、代入下列公式計算。層厚測量公式：023tan=XZ利用CTP401模塊內(nèi)2組23°斜線測量。取正切值

則斷層厚度Z(層厚)Z=X×tg23°=X×0.42層厚實際測量圖像(2)CT值線性1、線性定義：樣本物質(zhì)CT值與其對X射線衰減系數(shù)的線性關(guān)系。2、測量原理：

利用CTP401模塊內(nèi)四個小圓柱體內(nèi)的樣本測量。四種樣本分別為Acrylic、Air、Teflon和LDPE，它們密度不同，對X射線的衰減系數(shù)(μ值)也不同，對應(yīng)的CT值也不同。瑞

典

奧

利

科3、檢測方法：材料AcrylicAirTeflonLDPEμ值0.219

00.3740.177標準CT值120-1000990-100CT值線性實際測量圖像(3)空間分辨力檢測方法

1、掃描CTP528模塊中心層面

2、同時調(diào)整窗寬和窗位,分辨最小的一組線對

3、用目測或Profile功能確定所能分辨的最高一級線對。

4、各線對所對應(yīng)的空間分辨力由低到高分別為1LP/cm到

21LP/cm（即5mm-0.24mm）。(5/n,n=線對數(shù))性能要求：

普通CT機在常規(guī)算法下為5到7LP/cm瑞

典

奧

利

科空間分辨力實際測量圖像（共21組）(4)密度分辨力1、定義：在目標物質(zhì)與均質(zhì)背景的X射線線性衰減系數(shù)相差小于1%時，CT機所能分辨目標物質(zhì)的能力，通常以能區(qū)分開的目標物質(zhì)的最小尺寸表示2、檢測方法（一）掃描CTP515模塊中心層面同時調(diào)節(jié)窗寬和窗位確定各對比度系列中所能分辨的最小一級孔徑。檢測方法（二）用ROI測量背景信號目標和目標鄰域的CT值、標準偏差窗寬=CT目標－CT背景+5SDMAX，其中SDMAX為目標和背景CT值中的最大SD窗位=（CT目標+CT背景）/2；調(diào)整窗寬窗位到測量所得的窗寬和窗位值，觀察圖像，確定所能分辨的最小一級低信號目標.3、性能要求：應(yīng)能分辨到直徑為3或4mm的圓孔瑞

典

奧

利

科密度分辨力實際測量圖像(5)場均勻性檢測方法：

1、常規(guī)條件下掃描CTP486模塊中心層面。

2、在中心用大于100象素的ROI（面積約為1cm2）測CT值。

3、用相同ROI在所得圖像邊緣1cm處取四點CT值。

4、邊緣對中心CT值的最大偏差為場均勻性。性能要求：中心點CT值與四周CT值偏差不大于4HU場均勻性實際測量圖像(6)噪聲定義：均勻物質(zhì)圖像在給定區(qū)域中的CT值對其平均值的變異。一般用中心區(qū)域CT值的標準偏差來表示。檢測方法：常規(guī)條件下掃描CTP486模塊中心層面，測量所得圖像中心區(qū)域的CT值標準偏差SD，則噪聲N=SD×0.1%性能要求：噪聲水平應(yīng)不大于0.35%噪聲實際測量圖像（7）水的CT值

衡量CT值的準確性。也可用常規(guī)掃描CT所配的水模來測量。水的CT值：0空氣的CT值：-10004、X射線攝影機(1)管電壓的偏離(2)輻射輸出量及重復(fù)性(3)輸出量的線性(4)有用線束半值層(5)曝光時間指示的偏離(6)自動照射量響應(yīng)控制(7)自動照射量響應(yīng)重復(fù)性(8)有用線束垂直度等幾何學(xué)特性（1）管電壓的偏離檢測儀器數(shù)字式高壓測量儀檢測方法按照高壓發(fā)生器類型、檢測參數(shù)，設(shè)置高壓測量儀進行相應(yīng)標準要求狀態(tài)檢測：80kV；驗收檢測：60、80和100kV；±5%或±5kV內(nèi),以較大者控制指標意義管電壓的準確性（2）輻射輸出量及重復(fù)性檢測儀器劑量儀或質(zhì)量控制檢測儀檢測方法調(diào)節(jié)焦臺距為100cm，檢查床上設(shè)置照射野為10cm×10cm,中心線束與臺面垂直，照射野內(nèi)放置一塊鉛板，80kV，適當(dāng)?shù)墓茈娏鲿r間積照射5次，計算變異系數(shù)。標準要求變異系數(shù)±10%之內(nèi)指標意義管電壓、管電流和曝光時間的重復(fù)性（3）輸出量線性檢測儀器劑量儀或質(zhì)量控制檢測儀檢測方法測量方式同（2），80kV，常用的管電流時間積，改變管電流和時間,并要使得改變管電流和時間后的積與改變前的管電流和時間積相同或近似,并測量每次改變后的輻射輸出量,，計算變異系數(shù)。標準要求變異系數(shù)±10%之內(nèi)指標意義照射量的變化是否與mAs變量相一致（4）有用線束半值層檢測儀器劑量儀或質(zhì)量控制檢測儀，標準鋁吸收片檢測方法分別將不同厚度(0mm,1mm~5mm)的鋁吸收片放在檢查床上方50cm(或1/2SID)處,用同樣的條件進行照射，依次測量并記錄空氣比釋動能，并求得80kV的半值層。標準要求大于等于2.3mmAl指標意義可用于計算總過濾數(shù)據(jù)。（5）曝光時間指示的偏離檢測儀器數(shù)字式曝光計時儀器測量曝光時間檢測方法曝光后記錄曝光時間，與標稱時間進行比對。檢測時選擇常用時間檔。標準要求t≥0.1s，±10%；t≤0.1s，±15%或2ms指標意義用于檢測曝光限時電路。（6）自動照射量響應(yīng)控制檢測儀器膠片法或劑量儀或質(zhì)量控制檢測儀檢測方法在自動曝光條件下，將一塊20mm厚度鋁板放在照射野中,調(diào)節(jié)照射野小于鋁板的尺寸，曝光。讀取劑量儀計數(shù)或膠片光密度；增加銅板曝光，方法同上，比較兩次計數(shù)或光密度。標準要求光密度：±0.3內(nèi)計數(shù)：±20%內(nèi)指標意義自動照射量隨被攝物密度變化而調(diào)節(jié)。（7）自動照射量響應(yīng)重復(fù)性檢測儀器20mm鋁板檢測方法在自動曝光條件下，將一塊20mm厚度鋁板放在照射野中,調(diào)節(jié)照射野小于鋁板的尺寸，曝光。讀取自動曝光系統(tǒng)選取的mAs；重復(fù)5次，計算變異系數(shù)。標準要求計數(shù)：±20%內(nèi)指標意義自動照射量隨被攝物密度變化而調(diào)節(jié)。（8）有用線束垂直度等幾何學(xué)特性檢測儀器準直檢測板和垂直度測試筒檢測方法將膠片放在床上，放置檢測板，檢測筒放在檢測板上，檢測筒的中心與檢測板的中心對準，調(diào)節(jié)SID為100，光野邊界與檢測板刻