姚紹衛(wèi),夏勛榮,徐睿智
江蘇省計量科學研究院,江蘇 南京 210007
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)療機構(gòu)也加大了對口腔醫(yī)學的投入。近幾年來口腔全景X射線機在醫(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,對原有標準器具進行改進,研究出了一套適合口腔全景X射線機質(zhì)量控制的方法。
選擇積分型電離室或半導體型的劑量計,劑量有效量程下限應(yīng)≤10 Gy,其校正因子擴展不確定度≤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。
最大有效線對≥50 Lp/cm。
根據(jù)口腔全景X射線機的成像特點,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
相對誤差優(yōu)于±2.0%。
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)校準因子校正后得到輻射輸出的空氣比釋動能率。
這里的重復性主要指輸出劑量的重復性。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)。
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
上述方法要在機架非旋轉(zhuǎn)方式下測量,比較復雜。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。
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到最佳,讀取可分辨的線對數(shù)。
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到最佳,再觀察能分辨的最低對比度值。
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,按下列公式進行計算:
將探測器置于X射線照射野中心,選擇常用的測量點,每個點測量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:
這一指標的測量參考了JJG 744-2004《醫(yī)用診斷X射線輻射源檢定規(guī)程》的要求,在實際測量時又有不同的地方。由于口腔全景X射線機是旋轉(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要低,這和口腔全景X射線機的成像特點有關(guān)。
輻射輸出的重復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射線機相比,口腔全景X射線機的重復性更好,都能達到5.0%以上。
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)的國家標準和JJG 744-2004的技術(shù)要求。當管電壓50 kV時,半值層≥1.2 mmAl;當管電壓60 kV時,半值層≥1.3 mmAl;當管電壓70 kV時,半值層≥1.5 mmAl。
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。目前,數(shù)字成像的口腔全景X射線機的空間分辨力基本都能達到30 Lp/cm以上。
考慮到口腔全景X射線機成像的原理,必須對普通低對比度分辨力模體進行改進,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)位置進行成像。目前,市場上還沒有評價口腔全景X射線機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射線機的低對比度分辨力一般低于2.0%。
這兩個項目為常規(guī)項目,日常檢測完全可以實現(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%。
本文簡單介紹了口腔全景X射線機的質(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,本文不再一一詳細列舉。關(guān)于偽影的評價,目前業(yè)界還沒有固定的評價標準,故沒有涉及;對于焦點的測量,由于口腔全景的球管一般使用小焦點,同時設(shè)計成旋轉(zhuǎn)成像,采用自動焦點測量儀和星卡法均有一定的難度,檢測較為困難??谇蝗癤射線機的周期質(zhì)控,還要進一步探索和研究這些技術(shù)參數(shù)的評價。
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