魏 坤　余華良　謝 杲

X射線機(jī)燈光照射野與X射線照射野中心點(diǎn)及四邊偏離的調(diào)整校準(zhǔn)

魏 坤①*余華良①謝 杲①

目的：校準(zhǔn)X射線機(jī)機(jī)械固件及X射線通路的偏離位置，使X射線機(jī)燈光照射野與X射線照射野中心點(diǎn)及四邊的位置偏離符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。方法：采用專(zhuān)用的位置校準(zhǔn)模塊進(jìn)行檢測(cè)分析，明確偏離點(diǎn)，通過(guò)對(duì)X射線機(jī)的機(jī)架立柱、球管位置及承托架機(jī)械等機(jī)械通路以及球管內(nèi)的光學(xué)通路的單一調(diào)整校準(zhǔn)或結(jié)合調(diào)整校準(zhǔn)，并反復(fù)校正。結(jié)果：通過(guò)多次校準(zhǔn)，最終將射線中心及四邊位置與X射線照射野調(diào)節(jié)到標(biāo)準(zhǔn)位置，射線劑量值符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論：X射線機(jī)設(shè)備校準(zhǔn)后其圖像輸出質(zhì)量有較大改善，射線質(zhì)量控制符合醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，定期實(shí)施校準(zhǔn)技術(shù)流程可為臨床診斷質(zhì)量提供保障。

X射線機(jī)；照射野；位置偏離；校準(zhǔn)

[First-author’s address] Equipment Department, Yinzhou NO.2 Hospital, Ningbo 315100, China.

為確保X射線機(jī)在醫(yī)學(xué)診治中的正確應(yīng)用，減少其負(fù)面影響，提高對(duì)病灶的診斷檢出率及治療效果，防止因設(shè)備幾何數(shù)據(jù)偏差而造成錯(cuò)誤的診斷及治療，國(guó)家制定了強(qiáng)制性衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS76-2011“醫(yī)用常規(guī)X射線診斷設(shè)備影像質(zhì)量控制檢測(cè)規(guī)范”[1-2]。其中，第9.6條X射線攝影機(jī)的幾何學(xué)特性中9.6.1幾何特性檢測(cè)，燈光照射野與X射線照射野中心的偏離及四邊的偏離，兩項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果應(yīng)在1 cm的規(guī)范范圍之內(nèi)?；诖?，本研究通過(guò)分析X射線機(jī)燈光照射野與X射線照射野中心點(diǎn)及四邊偏離的原因，確定偏離的故障點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)校準(zhǔn)，使其符合質(zhì)量控制及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1　X射線機(jī)照射野中心的偏離檢測(cè)

X射線機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主要包括X射線發(fā)生裝置和X射線輔助裝置[3]。X射線發(fā)生裝置主要包括X射線管組件，高壓發(fā)生器及控制器等，X射線輔助裝置包括機(jī)械裝置和影像系統(tǒng)等。通過(guò)X射線機(jī)的基本結(jié)構(gòu)分析偏離的主要原因[5](如圖1所示)。

圖1　X射線通路剖面示圖

1.1機(jī)架立柱的偏移

機(jī)架立柱與水平面的垂直度要求各廠商有明確的規(guī)定，機(jī)架立柱未達(dá)到90o會(huì)造成照射范圍不夠準(zhǔn)確。機(jī)架立柱分為吊軌結(jié)構(gòu)與地軌結(jié)構(gòu)兩種，在安裝與使用過(guò)程中，立柱須與水平面垂直，若達(dá)不到則會(huì)使X射線與燈光照射線與水平面或垂直面成一定的角度，從而造成照射野的偏移。

1.2球管支撐裝置的偏移

球管安裝在懸吊架上，球管懸吊架在安裝時(shí)未能使球管與水平面完全平行，也會(huì)造成中心點(diǎn)和四邊的偏移。球管通過(guò)承托橫臂或者懸架來(lái)固定。因承托橫臂或懸吊架為機(jī)械移動(dòng)裝置，安裝不當(dāng)或者長(zhǎng)久使用后會(huì)發(fā)生偏移，造成燈光照射野與X射線中心野及四邊的偏離。

1.3球管的偏移

球管的固定是通過(guò)兩圓環(huán)緊固裝置外加固定螺栓完成，有些直接通過(guò)緊固裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的松動(dòng)緊固螺栓或者是固定螺栓，可以調(diào)節(jié)球管的位置和轉(zhuǎn)動(dòng)球管。由于機(jī)械裝置在使用中會(huì)造成緊固裝置的松動(dòng)，致使球管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)左右移動(dòng)等，球管偏移基準(zhǔn)位置后會(huì)造成中心點(diǎn)及四邊的偏移。

1.4束光器的偏移

束光器安裝在球管上，接收窗口與球管X射線的發(fā)射窗口吻合且中心線在一條直線上，四周為鉛板保護(hù)，隔離外圍輻射，內(nèi)有一光源指示光路，可調(diào)節(jié)大小，光源的指示范圍即為X射線的照射范圍。其中束光器與指示光源任一發(fā)生偏離，均會(huì)造成中心點(diǎn)及四邊的偏移。

由此可見(jiàn)，偏移的原因可能有以上4種可能性[6-7]。因而，在實(shí)際工作中要對(duì)X射線進(jìn)行質(zhì)量控制與檢測(cè)以避免產(chǎn)生偏移，通過(guò)比較科學(xué)的檢測(cè)方法和裝置來(lái)進(jìn)行，通常使用準(zhǔn)直儀和(或)射束一致性測(cè)試工具來(lái)進(jìn)行測(cè)試(如圖2所示)。

圖2　圖像偏移檢測(cè)裝置示圖

將檢測(cè)板放在IP板或者是探測(cè)器上，打開(kāi)定位開(kāi)關(guān)，使光源指示“十”字與檢測(cè)板“十”字重疊，準(zhǔn)直筒中心點(diǎn)與“十”字中心點(diǎn)重疊，調(diào)節(jié)球管高度和視窗大小進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)X射線成像來(lái)判定偏移的程度，根據(jù)WS76-2011標(biāo)準(zhǔn)要求，偏移應(yīng)在1 cm范圍之內(nèi)[1]。

2　偏移調(diào)整與校準(zhǔn)

X射線機(jī)燈光照射野與X射線野中心點(diǎn)及四邊偏移的調(diào)整與校準(zhǔn)可分為機(jī)械偏移的校正和X射線通路的校正[8-10]。

2.1機(jī)械偏移校正

(1)立柱是否垂直水平面與懸吊架是否平行水平面，安裝機(jī)器時(shí)已有要求。如偏差太大則需重新調(diào)整地軌或天軌的位置，使立柱垂直度和天軌水平度符合要求。

(2)承托球管的橫臂與機(jī)架立柱的垂直度的調(diào)節(jié)。更換磨損的軸承和調(diào)整偏心螺絲，均能調(diào)整橫臂與立柱的角度，通過(guò)調(diào)節(jié)天軌上懸吊的螺栓來(lái)調(diào)節(jié)懸吊架的水平度。

(3)球管的水平位置判定可通過(guò)一種簡(jiǎn)單方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，確定機(jī)架立柱或懸吊架在規(guī)范的要求之內(nèi)，打開(kāi)束光器上的定位燈開(kāi)關(guān)，使定位燈的亮度通過(guò)窗口的反射鏡將“十”字投照在床面板上，調(diào)整縮光器與床面距離約為5 cm，將“十”字對(duì)準(zhǔn)床面板的中心線，然后將橫臂前后固定完畢，再將球管朝上調(diào)至最高位置(距床面約80～100 cm)，觀察“十”字是否仍然對(duì)準(zhǔn)床面板的中心線，如仍在原點(diǎn)，則表明光野與床面平行，此時(shí)檢測(cè)出來(lái)的光野與輻射野可保證一致，若“十”字與床面板的中心線偏移，表明球管偏移或產(chǎn)生角度。

(4)X射線球管是通過(guò)雙環(huán)緊固加固定裝置或者是雙環(huán)固定裝置固定在承托橫臂或懸吊架上面(如圖3所示)。

圖3　球管固定裝置示意圖

雙環(huán)裝置有緊固螺絲，球管可在環(huán)內(nèi)旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)其角度，雙緊固環(huán)固定在承托橫臂或是懸架上，位置可調(diào)整。球管校正可通過(guò)中心線檢測(cè)裝置檢測(cè)中心點(diǎn)的偏移，通過(guò)中心的偏移可以判定球管是否旋轉(zhuǎn)偏移或者是水平偏移，通過(guò)觀察成像，中心點(diǎn)上下偏移為球管旋轉(zhuǎn)角度的偏離，中心點(diǎn)左右偏移為球管水平角度的偏離。判定球管偏移的角度θ采用公式1：

式中H為設(shè)定球管離床面的高度；L為偏離距離。

經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整，到達(dá)要求后旋緊緊固螺栓，如果有定位螺栓則旋緊定位螺栓，以達(dá)到校正的效果[4]。

2.2X射線通路偏移校正

束光器的調(diào)校根據(jù)成像偏離方向來(lái)調(diào)試，在束光器的頂端對(duì)角有4只螺栓，通過(guò)反復(fù)調(diào)節(jié)4只螺栓來(lái)移動(dòng)束光器到合適位置后擰緊固定螺栓。

光源指示光路是安裝在束光器內(nèi)的一反光鏡加光源形成的光學(xué)通路，正常情況下光野的指示范圍實(shí)際上為X射線照射范圍。

(1)檢測(cè)方法。將束光器調(diào)節(jié)與床面平行，打開(kāi)光源照射野，使窗口中心點(diǎn)投影與準(zhǔn)之筒中心點(diǎn)對(duì)齊，觀察準(zhǔn)直筒是否有陰影，若有陰影則證明光學(xué)通路偏離。

(2)調(diào)校方法。使球管固定在某一高度，調(diào)節(jié)束光器外側(cè)的反光鏡螺絲，直到準(zhǔn)直筒的陰影完全消失，以達(dá)到校正效果[11-13]。

調(diào)校是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程，需經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)校，最終使中心點(diǎn)和四邊的偏離達(dá)到規(guī)定的要求[5-6]。以普通X射線機(jī)為例，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)出現(xiàn)嚴(yán)重偏移(如圖4所示)。

圖4　檢測(cè)實(shí)例解析示意圖

3　結(jié)論

偏移的調(diào)整是一項(xiàng)反復(fù)復(fù)雜的過(guò)程，調(diào)整的方法是先目測(cè)，觀察立柱和橫臂的工作情況，以及球管與床板的平行度，再逐步調(diào)整。如位置均符合要求，則考慮束光器以及反光鏡的位置[15]。如果任一結(jié)果不符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或超出范圍時(shí)，應(yīng)立即重復(fù)該項(xiàng)檢測(cè)。重復(fù)該項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果仍不符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)認(rèn)真檢查檢測(cè)設(shè)備及檢測(cè)方法的可靠性[14-16]。必要時(shí)應(yīng)采用進(jìn)一步的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，確認(rèn)為機(jī)械固件、電氣參數(shù)及幾何條件出現(xiàn)故障或者誤差時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行校正。

X射線機(jī)燈光照射野與X射線照射野中心點(diǎn)及四邊偏離會(huì)導(dǎo)致圖像失真，使臨床無(wú)法正常為患者診斷治療。因此，必須經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)校后使其圖像質(zhì)量達(dá)到相關(guān)的要求，方可為臨床診斷提供準(zhǔn)確的圖像數(shù)據(jù)支持。

[1]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.通告衛(wèi)通[2011]4號(hào).WS 76-2011醫(yī)用常規(guī)X射線診斷設(shè)備影像質(zhì)量控制檢測(cè)規(guī)范[S].中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，2011-04-06.

[2]王全峰，李舉躍，陳小霞.濮陽(yáng)市醫(yī)用常規(guī)X射線診斷設(shè)備影像質(zhì)量控制檢測(cè)結(jié)果及分析[J].中國(guó)輻射衛(wèi)生，2012，21(2)：196.

[3]徐小萍，李智祥.醫(yī)用X線機(jī)的應(yīng)用與維護(hù)(供醫(yī)療器械類(lèi)專(zhuān)業(yè)用)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2011.

[4]王文靜.醫(yī)療器械類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)教材：常用醫(yī)療器械設(shè)備原理與維護(hù)實(shí)訓(xùn)[M].南京：東南大學(xué)出版社，2015.

[5]王恒地，羅少華，曹永剛.數(shù)字X線設(shè)備總數(shù)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2009，6(9)：22-23.

[6]耿西亮，劉建軍，王時(shí)慶，等.數(shù)字X線攝影技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備維護(hù)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2010，4，36(4)：409，412.

[7]房愛(ài)玲，陳敦淳.醫(yī)用數(shù)字X線設(shè)備DR和CR[J].現(xiàn)代儀器，2010，16(1)：16-18.

[8]王育，李啟欽，王樹(shù)青.數(shù)字X線攝影設(shè)備(DR)的質(zhì)量控制與管理[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2013，34(12)：86-87.

[9]劉晶，韓杰，孫寶海.實(shí)用焦點(diǎn)位置精度測(cè)量方法的研究[J].中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，25(5)：519-520.

[10]胡方成.醫(yī)院X線機(jī)的原理和維修策略探索[J].醫(yī)療裝備，2016，29(14)：50-51.

[11]宋衛(wèi)軍，李佳奇，崔順.X線機(jī)故障及其維修方法探究分析[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘：電子版，2014(14)：213.

[12]季秋喜.X線機(jī)故障檢修原則與常用方法[J].醫(yī)療裝備，2013，36(7)：63-64.

[13]何洪林，趙育新，黃文才.醫(yī)用放射診療設(shè)備學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社有限責(zé)任公司，2014.

[14]John D，Enderle，Joseph D，Bronzion.Introduction to Biomedical Engineering[M].3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[15]劉建強(qiáng)，葛建新.床邊X線攝影輻射防護(hù)淺談[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2013，10(11)：94-95.

[16]David Prutchi，Michael Norris.Design and Development of Medical Electronic Instrumentation：A Practical Perspective of the Design，Construction，and Test of Medical Devices[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

The adjustment and calibration about X-ray irradiation field light field center and four sides offset on medical X-ray machine

WEI Kun, YU Hua-liang, XIE Gao// China Medical Equipment,2016,13(11):28-30.

Objective: To explore the technological method for calibrating and adjusting position deviations of X-ray pathway and mechanic fixed parts of X-ray machines, the X-ray light and X-ray irradiation field & field center position offset four sides in line according with the National Standard. Methods: We use a dedicated alignment module by repeating the correction, and ultimately achieve the desired objectives. Results: Ray will eventually be adjusted to the position of the four sides of the center & the standard position, and the radiation dose values are in line with GB. Conclusion: Equipment after calibration has been greatly improved in terms of quality image output, ray quality control in line with industry standards, and it improves the quality of clinical diagnosis of the diseases.

X-ray machine; Irradiation field; Position offset; Calibration

魏坤,男,(1983- ),本科學(xué)歷，工程師。寧波市鄞州區(qū)第二醫(yī)院設(shè)備科，從事醫(yī)療器械管理、維護(hù)以及信息化工作。

1672-8270(2016)11-0028-03

R812

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.11.009

①寧波市鄞州區(qū)第二醫(yī)院設(shè)備科 浙江 寧波 315100

303896041@qq.com

2016-06-29