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        通用攝影防散射濾線柵的臨床應(yīng)用與新版標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證分析

        2020-08-13 09:18:44遼寧省醫(yī)療器械檢驗(yàn)檢測(cè)院遼寧沈陽110179
        中國醫(yī)療器械信息 2020年13期
        關(guān)鍵詞:體模透射率X射線

        遼寧省醫(yī)療器械檢驗(yàn)檢測(cè)院 (遼寧 沈陽 110179)

        內(nèi)容提要:文章主要介紹了通用防散射濾線柵在X射線產(chǎn)品中的臨床使用情況,明確了通用防散射濾線柵的應(yīng)用特點(diǎn)與選取方案,分析了通用防散射濾線柵新版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試重點(diǎn)與測(cè)試要點(diǎn),選取了典型試驗(yàn)樣本進(jìn)行大量數(shù)據(jù)采集工作,對(duì)產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面的評(píng)價(jià)與總結(jié)。

        近年來,數(shù)字化醫(yī)用診斷X射線產(chǎn)品發(fā)展迅速,數(shù)字圖像質(zhì)量與患者皮膚劑量已經(jīng)成為當(dāng)今大眾關(guān)注的熱點(diǎn)。能否合理選擇濾線柵的保護(hù)層與間隔材料,并對(duì)濾線柵參數(shù)與X射線管電壓進(jìn)行合理匹配,直接關(guān)系到患者能否在低劑量輻射輸出的情況下獲取到高質(zhì)量臨床診斷圖像。本文基于《診斷X射線成像設(shè)備 通用及乳腺攝影防散射濾線柵的特性》新版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即IEC 60627-2013國際標(biāo)準(zhǔn)等同轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn),對(duì)通用攝影防散射濾線柵進(jìn)行產(chǎn)品性能驗(yàn)證與分析。

        1.資料與方法

        1.1 一般資料

        大量臨床應(yīng)用數(shù)據(jù)表明,當(dāng)被照體厚度>10cm時(shí),防散射濾線柵對(duì)影像質(zhì)量有著較為明顯的影響(見圖1)。被照體越薄,所需擊穿劑量(kV值)越小,圖像對(duì)比度越高;被照體越厚,所需擊穿劑量(kV值)越大,散射線成指數(shù)上升,圖像灰霧度越高。

        通常,應(yīng)依據(jù)射線能量、體厚與照射野范圍,選擇合適的防散射濾線柵。當(dāng)X射線管電壓>90kV時(shí),所選擇的濾線柵柵比應(yīng)≥10:1;當(dāng)X射線管電壓<90kV時(shí),所選擇的濾線柵柵比應(yīng)≤8:1。基于當(dāng)前防散射濾線柵臨床應(yīng)用的常見類型,本文選擇6塊會(huì)聚濾線柵(PT-AS-1000型通用防散射濾線柵)作為試驗(yàn)樣本,參數(shù)見表1。

        圖1.不同厚度被照體防散射濾線柵對(duì)影像質(zhì)量的影響

        試驗(yàn)儀表:ZKXZ-50P型醫(yī)用X射線攝片裝置、EY-1300型熒光光度計(jì)、Barracuda型多功能非介入式X射線測(cè)試儀、7.5m型鋼卷尺、KY2000型數(shù)顯水平儀、一次輻射檔塊(直徑6mm、厚度5mm的鉛材料)。

        試驗(yàn)布局:焦點(diǎn)至防散射濾線柵支撐面的距離為100cm,即使考察的會(huì)聚濾線柵的會(huì)聚距離不是100cm。通用防散射濾線柵定義的中心標(biāo)記線與測(cè)試野中心線對(duì)應(yīng)一致。濾線柵的支撐面應(yīng)垂直于包含焦點(diǎn)和通過中心標(biāo)記線定義的中心線的平面,允差≤±0.2°。在窄束條件下測(cè)量時(shí),體模的放置位置應(yīng)使體模上表面緊貼上層光闌,體模下表面緊貼附加光闌。在寬束條件下測(cè)量時(shí),體模的放置位置應(yīng)使體模上表面緊貼下層光闌,以便使體模下表面距離濾線柵支撐平面20mm。

        表1.6塊試驗(yàn)樣本參數(shù)

        表2.濾線柵選擇性、對(duì)比度改善系數(shù)、濾線柵曝光系數(shù)、影像改善系數(shù)對(duì)比

        試驗(yàn)條件:試驗(yàn)按照YY/T 0481-2016中規(guī)定的輻射條件RQR6,即X射線管電壓80kV,X射線源標(biāo)稱第一半價(jià)層3.01mmAl,同質(zhì)系數(shù)0.69條件下進(jìn)行,布局采用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的窄束條件或?qū)捠鴹l件進(jìn)行。

        1.2 方法

        1.2.1 一次輻射透射率(Tp)的測(cè)量

        為確定一次輻射透射率所需的兩次測(cè)量均在窄束條件下進(jìn)行:①體模和防散射濾線柵按試驗(yàn)布局所描述進(jìn)行布置,曝光后記錄熒光光度值;②不用防散射濾線柵,但其他情況均相同。③在防散射濾線柵的支撐平面上,一次輻射束的直徑應(yīng)為8~10mm。④一次輻射透射率(Tp)可根據(jù)有防散射濾線柵時(shí)測(cè)量值與無防散射濾線柵時(shí)測(cè)量值的比率來獲得。

        1.2.2 散射輻射透射率(Ts)的測(cè)量

        為確定散射輻射透射率所需的兩次測(cè)量應(yīng)在寬束條件下進(jìn)行:①體模和防散射濾線柵按試驗(yàn)布局所描述進(jìn)行布置,曝光后記錄熒光光度值;②不用防散射濾線柵,但其他情況均相同。③輻射束的尺寸調(diào)整到300mm×300mm,該輻射束應(yīng)在體模出射面測(cè)得,即使濾線柵有更小的尺寸。試驗(yàn)儀表中描述的一次輻射檔塊,置于體模入射面,阻止測(cè)量野方向上的一次輻射。④散射輻射透射率(Ts)可根據(jù)有防散射濾線柵時(shí)測(cè)量值與無散射濾線柵時(shí)測(cè)量值的比率來獲得。

        1.2.3 總輻射透射率(Tt)的測(cè)量

        為確定總輻射透射率按1.2.2所述的安排進(jìn)行兩次測(cè)量,但不用上述的一次輻射檔塊。

        總輻射透射率(Tt)可根據(jù)有防散射濾線柵時(shí)測(cè)量值與無散射濾線柵時(shí)測(cè)量值的比率來獲得。

        1.3 計(jì)算

        ①濾線柵選擇性(∑)的計(jì)算:∑=Tp/Ts,實(shí)測(cè)值應(yīng)在規(guī)定值的±10%以內(nèi);②對(duì)比度改善系數(shù)(K)的計(jì)算:K=Tp/Tt,實(shí)測(cè)值應(yīng)在規(guī)定值的±10%以內(nèi);③濾線柵曝光系數(shù)(B)的計(jì)算:B=1/Tt,實(shí)測(cè)值應(yīng)在規(guī)定值的±10%以內(nèi);④影像改善系數(shù)(Q)的計(jì)算:Q=Tp2/Tt,實(shí)測(cè)值應(yīng)在規(guī)定值的±10%以內(nèi)。

        2.結(jié)果

        6塊試驗(yàn)樣本濾線柵選擇性、對(duì)比度改善系數(shù)、濾線柵曝光系數(shù)、影像改善系數(shù)結(jié)果對(duì)比見表2。

        經(jīng)驗(yàn)證,《診斷X射線成像設(shè)備 通用及乳腺攝影防散射濾線柵的特性》新版標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)、參數(shù)要求合理,試驗(yàn)產(chǎn)品能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)ιa(chǎn)質(zhì)量控制能夠起到指導(dǎo)和規(guī)范作用。

        3.討論

        《診斷X射線成像設(shè)備 通用及乳腺攝影防散射濾線柵的特性》新版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與YY/T 0480-2004標(biāo)準(zhǔn)相比,主要變化如下:①增加術(shù)語影像改善系數(shù)的定義。②增加用于測(cè)試一次輻射透射率、散射輻射透射率和總輻射透射率布局尺寸的偏差。③修改用于一次輻射透射率、散射輻射透射率和總輻射透射率測(cè)量的儀器。④修改用于測(cè)試一次輻射透射率、散射輻射透射率和總輻射透射率的體模的定義。⑤修改測(cè)量用的輻射條件,采用在YY/T 0481-2016中規(guī)定的RQR和RQR-M條件。

        上述變化使試驗(yàn)指標(biāo)更加全面,試驗(yàn)布局更加規(guī)范,試驗(yàn)儀表更加精密,試驗(yàn)條件更加明確。

        結(jié)合臨床使用的實(shí)際情況,本文采用6種柵頻(40cm-1、50cm-1、60cm-1、70cm-1、80cm-1、90cm-1)、4種柵比(8:1、10:1、12:1)、5種會(huì)聚距離(100cm、120cm、130cm、150cm、180cm)、2種蓋板材料(鋁、碳纖維)交叉組合,共計(jì)6塊通用防散射會(huì)聚式濾線柵作為試驗(yàn)樣本,對(duì)新版標(biāo)準(zhǔn)涉及到的重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行了全面驗(yàn)證,并全面覆蓋了當(dāng)前通用防散射濾線柵的常用臨床使用參數(shù)。對(duì)通用防散射濾線柵制造商的材料選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、規(guī)格制定與質(zhì)量控制具有指導(dǎo)意義,針對(duì)用戶對(duì)于通用防散射濾線柵的合理選取,具有一定的參考價(jià)值。

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