JJF(京) 56-2018 數(shù)字化X線攝影設(shè)備量子檢測(cè)效率校準(zhǔn)規(guī)范

JJF（京）CalibrationSpecificationforDetectiveQuantumEffiJJF(京)56-2018數(shù)字化數(shù)字化X線攝影設(shè)備量子檢測(cè)效率校準(zhǔn)規(guī)范歸口單位：北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局起草單位：北京市計(jì)量檢測(cè)科學(xué)研究院JJF(京)56-2018JJF(京)56-2018 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4JJF(京)56-2018 5 5 5 7 7 8 8 8 9 9 JJF(京)56-2018本規(guī)范依據(jù)國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1071-2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJFJJF(京)56-2018數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)量子檢測(cè)效率YY/T0481-2016（IEC612WS521—2017醫(yī)用數(shù)字X射線攝影（DR）系統(tǒng)質(zhì)量IECTR60788:2004醫(yī)用電1:Determinationofthedetectivequantumefficiency??JJF(京)56-20182輸入信號(hào)經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)給定的確定性的濾波后的噪聲功率譜,分母為探測(cè)器輸出JJF(京)56-2018表1量子檢測(cè)效率所需的輻射質(zhì)輻射質(zhì)序號(hào)推薦球管電壓（KV）附加過濾半價(jià)層（mmAL）RQA33.8RQA56.8RQA7909.2RQA940數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)的大面積輸出值（原始數(shù)據(jù)）與探測(cè)器表面積曝光量子數(shù)的對(duì)應(yīng)曲線。線性化數(shù)據(jù)通過對(duì)原始數(shù)據(jù)中逐個(gè)像素應(yīng)用轉(zhuǎn)換函數(shù)逆變換計(jì)算出來。轉(zhuǎn)換函數(shù)是輸出的原始數(shù)據(jù)對(duì)輸入的單位面積接受的曝光量子數(shù)的函數(shù)，線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)按模擬函數(shù)擬合，如果假定轉(zhuǎn)換函數(shù)是線性的，應(yīng)只擬合出一個(gè)線性JJF(京)56-20184環(huán)境溫度：18℃~25℃用于測(cè)定調(diào)制傳遞函數(shù)的試驗(yàn)器件應(yīng)由一個(gè)1.0mm厚、至少100mm長以及至少75mm鎢板被用作調(diào)制傳遞函數(shù)試驗(yàn)器件。所以，用5鎢板應(yīng)固定在一個(gè)3mm厚的鉛板上(見圖1),板尺寸：a:200mm,b:100mm,c:90mm,d:70mm,g:3mm。鎢板尺寸：e:100mm,f:75mm,h:1mm。這種排布適合于從一個(gè)方向上測(cè)量數(shù)字X射線成像裝置的調(diào)制傳遞函數(shù)。bbf6.2.3鋁塊本規(guī)范所使用的鋁塊純度應(yīng)不低于99.99%。6.3操作條件數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)應(yīng)在制造商推薦的臨床使用條件下操作。操作條件不能完全滿足6.4幾何位置測(cè)量布局的幾何位置應(yīng)與圖2相符。在該幾何位置上的使用方法與在正常診斷應(yīng)用時(shí)法達(dá)到1.5m或者更長，那么可以選擇較短的距離。但是該距離必須在報(bào)告結(jié)果中予以明確聲明。X線中心射線方向的延長線與照射野中心垂直方向的虛6這意味著穿過入射野中心并垂直于入射平面的X線應(yīng)與通過輻射源中心參考方向上的線對(duì)齊。試驗(yàn)器件直接放置在探測(cè)器表面。試驗(yàn)器件邊緣的中心應(yīng)與X射線束的照射野的中心保持一致，否則將會(huì)降低被測(cè)量的調(diào)制傳遞函數(shù)值。監(jiān)測(cè)劑量計(jì)(可選)建議測(cè)量時(shí)把試驗(yàn)器件中心和X線輻射野中心都置于探測(cè)器中心，否則，應(yīng)說明X射線輻射野中心與試驗(yàn)器件中心的位置。在測(cè)量的布局中(見圖2),光闌B1和附加濾過應(yīng)靠近X線管焦點(diǎn)。附加濾過放置在盡可能接近束光器射線輸出端口或光闌B1射線輸出端。光闌B2和B3可用于減小附加濾過產(chǎn)生的散射輻射，散射輻射對(duì)計(jì)算調(diào)制傳遞函數(shù)有不利影響。光闌B1和B2(如果使用)以及附加濾過三者應(yīng)該和焦點(diǎn)的位置保持一個(gè)固定的位置關(guān)系。光闌B3(如果使用)以及數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)探測(cè)器表面也應(yīng)該和焦點(diǎn)的位置保持一個(gè)固定的位置關(guān)系。光闌B3(如果使用)需要最小照射野應(yīng)不小于需求的最大照射野，且最小照射野可達(dá)到在數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)探測(cè)器探測(cè)器表面160mmx160mm視野。光闌B2(如果使用)的輻射窗應(yīng)可調(diào)，當(dāng)距離變化時(shí)，輻射束依然可保持嚴(yán)格準(zhǔn)直。探測(cè)器表面的輻射區(qū)域應(yīng)至少為160mm×160mm。所有光闌應(yīng)是方形的。光闌的衰減特性應(yīng)該保證通過光闌的X射線不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。JJF(京)56-20187推薦使用監(jiān)測(cè)劑量計(jì)。如果監(jiān)測(cè)劑量計(jì)的通若不使用監(jiān)測(cè)劑量計(jì)，光闌B2和光闌B3均可選用，直接使用劑量計(jì)放置在數(shù)字化X對(duì)于所有測(cè)量應(yīng)照射探測(cè)器表面相同區(qū)域。應(yīng)表2校準(zhǔn)項(xiàng)目序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)量特性條款校準(zhǔn)方法條款1輻射質(zhì)5.17.2.22轉(zhuǎn)換函數(shù)5.27.2.33調(diào)制傳遞函數(shù)5.37.2.44噪聲功率譜5.47.2.55量子檢測(cè)效率5.57.2.6JJF(京)56-20188?G----數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)為空間頻率零時(shí)的增益G；應(yīng)用線性化數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。應(yīng)用原始數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換函數(shù)逆變換計(jì)算得到線性化數(shù)據(jù)(見6.3.1)，并表示成單位面積上的光子數(shù)。式(2)中空間頻率為零時(shí)的增益G也是轉(zhuǎn)換函數(shù)的一部分，不需要另外測(cè)量。因此計(jì)算依?（3）??(4)?----測(cè)量到的空氣比釋動(dòng)能，單位微戈瑞,Gy；表3本規(guī)范規(guī)定的線質(zhì)所指定使用的參數(shù)輻射質(zhì)No.??RQA320673RQA529653RQA732490RQA931007JJF(京)56-20189），值以減少測(cè)量誤差。為減少反向散射的影響，可以在劑量計(jì)后450mm的位置放置一塊厚度4mm的鉛屏蔽。為了避免數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)成像裝置來反向散射的影響像裝置從輻射束中移開，如果無法移開，可以在焦量，可用距離平方反比定律來計(jì)算探測(cè)器表面的入向散射，建議輻射探測(cè)器距離探測(cè)器表面距離不小于450mm。(5)式中:減少反向散射的影響，可以在劑量計(jì)后450mm的位置放置一塊厚度4mm的鉛屏蔽。為了避如果無法移開，可以在焦點(diǎn)到探測(cè)器之間選幾個(gè)不律來計(jì)算探測(cè)器表面的入射劑量。為避免來自成像距離探測(cè)器表面距離不小于450mm。JJF(京)56-2018數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)的所有設(shè)置應(yīng)與對(duì)試驗(yàn)器件進(jìn)行曝光時(shí)的設(shè)置相同，按照?qǐng)D2質(zhì)時(shí)獲得的管電壓的值.出的原始數(shù)據(jù)對(duì)輸入的單位面積接受的曝光量子數(shù)輸出數(shù)據(jù)的計(jì)算應(yīng)取輻射野中心100×100像素矩形區(qū)域內(nèi)像素值進(jìn)行平均。每個(gè)像應(yīng)于輸入信號(hào)所畫的曲線就是轉(zhuǎn)換函數(shù)，輸入信焦點(diǎn)間的距離不能足夠小，可以允許使用光閘B1緊貼限束器限制輻射野范圍是試驗(yàn)器件直接放在探測(cè)器表面。試驗(yàn)器件在（a=160mm）由虛線的正方形表示，輻射束的中心由十字型束的中心軸垂直，并且其試驗(yàn)器件邊緣應(yīng)盡可JJF(京)56-2018因?yàn)檫吘壪鄬?duì)于探測(cè)器讀出方向的位置可能會(huì)影響邊緣影像的銳利度，應(yīng)通過對(duì)試驗(yàn)器件連續(xù)旋轉(zhuǎn)約90°得到4個(gè)方向的輻照影像。其中沿探測(cè)器矩陣行方向得到兩幅邊緣的影像，沿探測(cè)器列方向得到另外兩幅邊緣的影像。不要改變其它組件的位置。對(duì)于每個(gè)新的位置，試驗(yàn)器件都需要重新調(diào)整位置。管電壓設(shè)置成按照7.2.2所選取的輻射質(zhì)時(shí)獲得的管電壓的值.選擇臨床使用的mAs。7.2.4.2調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算方法數(shù)字化X線成像裝置的調(diào)制傳遞函數(shù)由7.2.4.1節(jié)所獲得的圖像進(jìn)行測(cè)定。在正常臨床使用中未校正輻射野不均勻性的系統(tǒng)，可以對(duì)測(cè)試器件進(jìn)行二維校正。在一個(gè)輻射均勻的曝光區(qū)域，感興區(qū)至少為用于計(jì)算MTF的ROI的1.5倍(見圖4)。均勻曝光的圖像為經(jīng)二維的二階多項(xiàng)式擬合的線性化數(shù)據(jù)。用式6的公式對(duì)線性處理的數(shù)據(jù)計(jì)算以去除ROI非一致性：Xi,y;---圖像的縱坐標(biāo)與行坐標(biāo)預(yù)采樣調(diào)制傳遞函數(shù)的確定需要在像素矩陣的行和列這相互垂直的兩個(gè)方向上分別進(jìn)行。兩個(gè)方向上的預(yù)采樣調(diào)制傳遞函數(shù)分別為這兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)180°得到的均值。確定調(diào)制傳遞函數(shù)的需要全長度的邊緣擴(kuò)散函數(shù)，其感興區(qū)如圖4所示。虛線框表示用于計(jì)算的感興區(qū)，其中a=100mm,b=50mm。測(cè)定調(diào)制傳遞函數(shù)的圖像要求，整數(shù)N表示沿著影像邊緣橫向覆蓋邊緣的線數(shù)(如行或列),線的間隔為一個(gè)像素。有多種方法來確定N,一種是根據(jù)模體邊緣與圖像矩陣的行或列的夾角α來計(jì)算N,N=(1/tana),取最接近的整數(shù)。根據(jù)α的范圍，N大概在20到40之間?？缭竭吘壍腘線(行或列)上的線性化數(shù)據(jù)用來產(chǎn)生過采樣的邊緣擴(kuò)散函數(shù)。第一條線的第一個(gè)像素值為過采樣邊緣擴(kuò)散函數(shù)的第一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)二個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，第N條線的第一個(gè)像素值為第N個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。重復(fù)此數(shù)據(jù)排列過程，如第一條線的第二個(gè)像素為第(N+1)個(gè)點(diǎn)，第二條線的第二個(gè)像素值為第(N+2)個(gè)點(diǎn)等等。JJF(京)56-2018上面給出了的構(gòu)造過采樣的邊緣擴(kuò)散函數(shù)的過程方法以及一個(gè)在測(cè)試模體某一方向在本校準(zhǔn)規(guī)范里，調(diào)制傳遞函數(shù)的平均值是由過采樣邊緣擴(kuò)散函數(shù)通過使用[-1,0,1]或[-0.5,0,0.5]運(yùn)算核進(jìn)行卷積運(yùn)算展開為線擴(kuò)展函數(shù)。這種有限差分算法產(chǎn)生的頻率平滑效應(yīng)立葉變換，傅立葉變換的模就是調(diào)制傳遞函數(shù)。歸一化處理。由于像素距離是沿著行或列的方向線方向的過采樣邊緣擴(kuò)展函數(shù)。這可以通過與上該像素集合形成一個(gè)與探測(cè)器軸向呈45°角的方塊陣列，像素間距為實(shí)際像素間距的?為準(zhǔn)確計(jì)算噪聲功率譜，需要至少4百萬個(gè)獨(dú)立的像素?cái)?shù)據(jù)，可以從一幅或多幅平坦視野的影像中采集這些像素?cái)?shù)據(jù)。每幅影像在每個(gè)空間頻率方向上的像素不得小于256。如果需要采集多幅影像，這些影像應(yīng)以同樣的輻射每幅圖像用于噪聲功率譜分析的區(qū)域應(yīng)當(dāng)劃用于計(jì)算單個(gè)噪聲功率譜的感興趣區(qū)域大小應(yīng)為256×256像素。感興趣區(qū)域之間在水平和垂直方向上重疊128個(gè)像素（見圖4）。整個(gè)分析區(qū)域的左上角為第一感興趣區(qū)域，將的移動(dòng)產(chǎn)生更多的水平帶，直到約125mm×125m對(duì)每個(gè)感興趣區(qū)域進(jìn)行二維傅立葉變換時(shí)，不Wn,vk)(I(xi,yj)S(xi,yj))exp(2i(unxivkyk))2(7)JJF(京)56-2018 二維噪聲功率譜的均值通過該空氣比釋動(dòng)能水平下所有感興趣區(qū)域功率譜的平均來nnnn/2//2圖5ROI的排列分布值進(jìn)行平均。所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間頻率以其到原點(diǎn)的JJF(京)56-2018總體來說，原始數(shù)據(jù)的方差大于量化間隔的1/4。只有當(dāng)量化位數(shù)非常小時(shí)，方差可h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；n)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等JJF(京)56-2018p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲JJF(京)56-2018kMNkkdkstabkv(1)Nk-診斷水平劑量儀的校準(zhǔn)因子；kv－管電壓的變化修正；劑量計(jì)的分辨率為0.001mGy,其不確定度不考慮；由于其溫度氣壓影響。根據(jù)要求，設(shè)定70Kv,10mAs，SSD為表1劑量計(jì)重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)表測(cè)量值平均值Cis（x%）0.5500.5680.5570.5600.5660.56210.60.20.5600.5580.570.5690.562JJF(京)56-2018位置輸入量誤差不確定度來源于替代法測(cè)量中標(biāo)準(zhǔn)和被檢電離室定位的不重復(fù)性，探測(cè)器距源d=100cm，因此定位的不重復(fù)性估計(jì)為d=±0.5cm，位置輸入量誤差引入的不確定度分量按均勻分布，計(jì)算可得u3rel=0.6%，c3=2。按照規(guī)程規(guī)定，劑量儀年穩(wěn)定性為±2%，引入的不確定表2不確定度分量一覽表來源類型分布包含因子相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度（%）靈敏系數(shù)ciu(xi)（%）儀器示值A(chǔ)正態(tài)10.210.2校準(zhǔn)因子B均勻31位置誤差B均勻20.62年穩(wěn)定性B均勻11管電壓B均勻0.82urelK2.9%（2）Urel8.6%k3JJF(京)56-2018證書編號(hào)：被校儀器信息委托單位名稱委托單位地址委托儀器名稱生產(chǎn)單位規(guī)格型號(hào)儀器編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備信息標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號(hào)編號(hào)準(zhǔn)確度等級(jí)、最不確定度證書編號(hào)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性說明：技術(shù)依據(jù)：校準(zhǔn)地點(diǎn)：備注：校準(zhǔn)日期：校準(zhǔn)人員：核驗(yàn)人員：JJF(京)56-2018211.輻射質(zhì)校準(zhǔn)選擇的輻射質(zhì)該輻射質(zhì)對(duì)應(yīng)的管電壓2.轉(zhuǎn)換函數(shù)：校準(zhǔn)選擇的輻射質(zhì)曝光選擇的mAs空氣比釋動(dòng)能圖像像素值轉(zhuǎn)換函數(shù)線性相關(guān)系數(shù)3.調(diào)制傳遞函數(shù)校準(zhǔn)選擇的輻射質(zhì)曝光選擇的mAs調(diào)制傳遞函數(shù)X方向數(shù)據(jù)結(jié)果空間采樣頻率(1/mm)調(diào)制傳遞函數(shù)值（%）JJF(京)56-2018調(diào)制傳遞函數(shù)Y方向數(shù)據(jù)結(jié)果空間采樣頻率(1/mm)調(diào)制傳遞函數(shù)值（%）4.噪聲功率譜：校準(zhǔn)選擇的輻射質(zhì)曝光選擇的mAs量子噪聲功率譜X方向數(shù)據(jù)結(jié)果空間采樣頻率(1/mm)噪聲功率譜數(shù)值Y傳遞函Y數(shù)方向數(shù)據(jù)空間采樣頻率(1/mm)調(diào)制傳遞函數(shù)值（%）JJF(京)56-2018235.量子檢測(cè)效率校準(zhǔn)選擇的輻射質(zhì)曝光選擇的mAs量子檢測(cè)效率X方向數(shù)據(jù)結(jié)果空間采樣頻率(1/