醫用X射線成像設備的質控流程

河北大學附屬醫院 設備科，河北 保定 071002

醫用X射線成像設備的質控流程

李增友

河北大學附屬醫院 設備科，河北 保定 071002

隨著現代科技的發展，醫用X射線成像系統的結構和功能正在逐步升級。患者和醫護工作者在不斷享受技術進步帶來便利的同時，也需要承擔復雜設備功能失調帶來的風險。據此，1977年美國醫學物理師協會第一次針對醫用X射線成像系統推出了質量控制標準，并在此后不斷修正。本文中，作者根據自身從業經驗，參考業界的先進思想，總結歸納了一套X射線成像系統質控流程。

醫用X射線成像設備；X射線球管；質量控制

質量控制（Quality Control，質控）是醫院為保障醫療設備正常運行、提高其工作效果而采取的必要措施，包括定期檢查及系統參數調試。在醫療設備結構日益復雜、功能日益強大的今天，為保證患者和醫護人員的安全與便利，醫院有必要從自身實際情況出發，制定質控流程。

1 醫用X射線成像設備質控的定義

X射線成像設備經過安裝和驗收，進入醫院后，應當由醫院負責保證其在使用期間一直處于功能正常的狀態[1]。達到此目的的方法便是定期的質控流程。對于X射線成像設備而言，質控流程的目的是檢查成像質量的降低和射線劑量的提高[2-3]。

X射線成像設備的使用者一般會設定一個圖像增強器劑量輸入（Image Intensifier Input Exposure Rate, IIIER）范圍，它有一個上限值和一個下限值。上限是指，超越該數值的射線劑量提升也不會顯著提高成像質量。下限是指，低于該數值的射線劑量會降低成像質量，使其不滿足醫學診斷的需要。而X射線成像設備質控的目的就是將X射線的IIIER值控制在設定范圍以內[4]。

2 醫用X射線成像設備質控的頻率

X射線成像設備中，不同的組件需要不同的質控頻率[5-6]。一個組件的質控頻率應當由其功能的變化性、使用年限、使用頻率、可靠性及該組件的功能在成像過程中的重要程度決定。一般來說，一個組件的變化性越大，使用年限越長，可靠性越低，其質控操作的頻率就應當相應提高。另外，對成像系統的關鍵性組件，醫院應當進行頻繁的質控測試。

另外，新購買的X射線成像設備，最初的一年內也應當進行比較頻繁的質控測試。一方面，可在儀器狀態較好的時候測定大量的基線數據，另一方面有利于質控人員積累經驗。

3 醫用X射線成像設備質控的內容

3.1 每日的肉眼觀察

每天工作開始之前和結束之后，X射線成像設備的操作人員都應當仔細檢查該設備所有的重要組件，重點檢查各個部件的機械性破損等。

3.2 X射線球管和平行光校準器的質控[7]

本部分中，所有測試每年至少進行一次。

3.2.1 X射線質量

X射線質量下降是造成患者接受的放射劑量提高的主要原因之一。隨著X射線球管老化，其內部的靶材料會逐漸移位，偏離球管窗口的中心位置，進而影響X射線質量。

X射線質量應當每年至少檢測一次。另外，每次更換或維修球管和準直儀時，都應當檢測X射線質量。

3.2.2 X射線光野和射野的重合度

X射線光野和射野的完美重合，可以幫助醫生把對病人的X射線照射限制在所需的最小范圍內，而重合度不夠則會導致不必要甚至重復的放射曝光。對于新購買的X射線成像設備，該指標的測試頻率應每年至少一次，而隨著設備的老化，檢測頻率應當相應提高。按照規定，X射線光野和射野邊界之間的距離不應超過光源-探測器距離的2%。

3.2.3 準直儀二維標尺準確性[8]

準直儀二維標尺是用于劃定X射線射野的重要手段。在準直儀光野難以觀察的情況下，準直儀二維標尺可用于X射線射野的定位和尺寸調整。準直儀二維標尺準確性的檢測應當每年至少進行一次。按照規定，X射線射野和準直儀二維標尺之間的偏差不應超過光源-探測器距離的2%。

3.2.4 X射線射野與成像探測器間的重合度

X射線束的中心位置應當與成像探測器的中心重合，以此保證X射線射野與成像探測器間的重合度，進而避免成像結果的一部分由于偏離中心部分而被切除。大部分X射線成像設備通過機電裝置和指示光線兩種手段去確定射線與探測器之間的重合程度。按照規定，X射線射野和探測器邊緣之間的距離不應超過光源-探測器距離的2%。

3.2.5 聚焦點尺寸[9]

X射線源尺寸對成像分辨率影響甚大，而通過控制聚焦點尺寸，可以有效保證分辨率的水平。一般情況下，對于普通成像（包括頭部、頸部、腹部、長骨等成像項目），聚焦點尺寸應當保持在光源-探測器距離的0.1%以內，而對于精細成像（兒科、四肢等成像項目），聚焦點尺寸則需要降低到光源-探測器距離的0.05%才能滿足要求。

3.3 X射線發射器[7,10]

3.3.1 電壓校準

正常情況下，電壓校準過程由非介入性的電壓測試儀確定。該儀器并非直接測量電路中的電壓，而是通過測量X射線硬度來計算在檢測過程中使用的電壓。但是X射線發射器中的正極偏角、正極點蝕程度及內在和外置的射線屏蔽裝置，均會影響到非侵入裝置測得的電壓數據。尤其是用于血管和心臟成像的X射線成像設備中，其射線屏蔽層往往非常厚重，有時甚至用銅板作為屏蔽材料，因此會極大地影響非侵入方法測得的電壓數據。

侵入式電壓測試儀器（例如高壓分配器）也可以用于測定X射線發射器的電壓。然而由于將這種儀器安裝到X射線發射器中時，操作人員有可能會受到輻射威脅，因此該方法不推薦用于日常質控流程。

在驗收一臺X射線成像設備時，質控人員應當測量并記錄X射線發射器的電壓變化曲線。按照規定，X射線發射器的電壓應當在100 ms內保持在±5%的浮動范圍內，而且不應當有任何突然增強或減弱的情況。另外，曲線上升和下降時間應當分別保持在總波形的1%和10%以內。

3.3.2 曝光時間控制

功能正常的X射線成像設備應當可以在開始工作一段時間后自動停止。對于曝光時間的控制，可參考以下標準：曝光時間≤10 ms，誤差控制在±5%；曝光時間＞10 ms，誤差控制在±10%。另外曝光時間的控制應當具有穩定性，其變異系數應≤0.05。

3.3.3 X射線質量（mR/mAs）

X射線的質量可以用單位mR/mAs來衡量。該參數應當在X射線發射器電流改變的時候保持恒定不變。按照規定，在不同的發射器電流下，X射線質量應保持在±20%的變化范圍以內，其變異系數應≤0.10。

3.3.4 自動曝光控制（Automatic Exposure Control, AEC）[11]

AEC系統可將X射線強度控制在標準范圍以內。該系統的主要部件是X射線強度測量裝置，可以在X射線強度到達一定標準時及時停止X射線源的工作。由于該系統通過控制射線強度來有效保障患者和醫護人員的安全，因此對該系統的質控也應定期進行。質控檢測的主要內容包括：在不同的電壓和電流設置下，AEC系統應當保證X射線成像設備的射線強度一致、控制系統的響應時間、放射劑量上限的設定等。

3.4 濾線柵標記物

3.4.1 濾線柵偽影

在進行質控檢測時，工作人員應當對濾線柵進行X射線成像，并觀察成像結果中是否存在會影響疾病診斷的偽影。

對于經常使用的X射線濾線柵，工作人員應當每季度進行一次偽影的質控，而對于備用、輔助用的濾線柵，質控也應當每年進行一次。

3.4.2 X射線-濾線柵方位校準

一臺功能正常的X射線成像設備中，X射線的方位和濾線柵應當可以完美契合。對于該項目的質控檢測應當保證X射線的中軸線垂直于濾線柵平面，并且位于成像范圍的中心。如果X射線和濾線柵之間的方位有偏差，則會導致成像結果邊緣部分缺失，或者患者接受的放射劑量過高。

4 總結

X射線成像設備是現代醫院所倚重的重要診斷技術，而且隨著技術的發展，X射線成像技術也逐漸向數字化、計算機重建等方向傾斜。隨著更復雜、更強大的功能和結構的加入，X射線成像設備出現功能失調的可能性也越來越大，而且由于醫護人員對該系統依賴程度的提高，可能的功能失調會帶來越來越嚴重的后果。質控流程應當按照一定的時間間隔準時進行，并且覆蓋所有重要的組成結構。

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[11] Rossi R P,P P Lin,P L Rauch, et al．Performance specifications and acceptance testing for x-ray generators and automatic brightness control devices[R]．New York:American Institute of Physics,1985．

Quality Control Protocol of X-ray Diagnostic Systems

LI Zeng-you
Department of Equipment, Affiliated Hospital of Hebei University, Baoding Hebei 071002, China

The functions of X-ray diagnostic systems are being improved together with the development of modern science. However, despite the benefits brought by the new technologies, patients and medical personnel have to suffer from mulfunctionality of complex X-ray instruments. In 1977, the American Association of Physicists in Medicine published a quality control protocol, and made several improvements thereafter. In this paper, the author raised a protocol that is suitable for local hospital uses based on own experience and international publications.

X-ray diagnostic systems, X-ray tube, quality assurance

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.05.004

1674-1633(2013)05-0012-03