移動(dòng)式熒光屏透視機(jī)改造為影像增強(qiáng)器透視機(jī)的性能評估*

王建超　尉可道　宋志奇　田振興　岳保榮*

移動(dòng)式熒光屏透視機(jī)改造為影像增強(qiáng)器透視機(jī)的性能評估*

王建超①尉可道①宋志奇②田振興②岳保榮①*

王建超,男,(1958- ),大專，副主任技師。中國疾病預(yù)防控制中心輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所輻射防護(hù)與核應(yīng)急中國疾病預(yù)防控制中心重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，從事輻射防護(hù)與設(shè)備性能檢測。

目的：通過改造舊式移動(dòng)式熒光屏透視機(jī)，使其成為以影像增強(qiáng)器為基礎(chǔ)的透視機(jī)，改善影像質(zhì)量和降低輻射劑量。方法：使用SIEMENS X1611型(Φ210 mm)影像增強(qiáng)器、WAT-120N+CCD和顯示器替換熒光屏器件，并分別對改裝前后的設(shè)備使用劑量儀器、防護(hù)儀、亮度儀、低分辨以及高分辨卡等模體進(jìn)行性能和防護(hù)檢測；檢測標(biāo)準(zhǔn)按照國家標(biāo)準(zhǔn)WS76-2011和GBZ130-2013要求進(jìn)行。結(jié)果：改裝后的設(shè)備較改裝前性能和防護(hù)質(zhì)量有極大的改善，其低對比分辨力達(dá)到4%，3 mm，高對比分辨力由0.8l p/mm提高到1.2l p/mm，亮度提高255倍；受檢者入射體表空氣比釋動(dòng)能率降低54.2%，工作人員操作位的周圍劑量當(dāng)量率降低82%。結(jié)論：使用增強(qiáng)器代替熒光屏更適用于小型農(nóng)村醫(yī)院，可解決醫(yī)院由于缺乏專項(xiàng)資金而無法購置新式X射線攝影機(jī)的問題。

熒光屏透視；影像增強(qiáng)器；質(zhì)量控制；性能檢測；評價(jià)方法；改造

DOI∶ 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.05.021

[First-author’s address] National Institute for Radiological Protection, China CDC, Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, China CDC, Beijing 100088, China.

20世紀(jì)80年代世界衛(wèi)生組織(WHO)發(fā)布的“放射診斷手冊”和衛(wèi)生部2006年發(fā)布的“放射診療管理規(guī)定”和2013年發(fā)布的GBZ130-2013“醫(yī)用X射線診斷放射防護(hù)要求”內(nèi)容中都對使用熒光屏透視機(jī)做出了明確規(guī)定，其中心目的是限制使用或最終淘汰熒光屏透視機(jī)[1-3]。其原因?yàn)闊晒馄镣敢暀C(jī)分辨力低、受檢者輻射劑量高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)至少有4萬臺(tái)以上正在使用的熒光屏透視機(jī)，絕大多數(shù)集中在鄉(xiāng)鎮(zhèn)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)[4-6]。鑒于我國實(shí)際情況，相關(guān)部門正在著手制定未來規(guī)劃[7]。

表1　熒光屏與影像增強(qiáng)器的檢測結(jié)果比較

本研究通過對1臺(tái)舊式移動(dòng)熒光屏透視機(jī)改造成影像增強(qiáng)透視機(jī)，比較改造前后影像性能和劑量檢測結(jié)果，使影像質(zhì)量和輻射劑量得到較大改善，以緩解目前熒光屏透視機(jī)使用中的突出矛盾。

1　材料與方法

1.1設(shè)備與材料

使用SIEMENS生產(chǎn)、規(guī)格為X1611、Φ210 mm的影像增強(qiáng)器，WAT-120N+CCD和顯示器取代原上海醫(yī)療器械廠生產(chǎn)F-30的移動(dòng)式診斷X射線機(jī)熒光屏器件，并分別對改裝前后的設(shè)備用劑量儀器Unfors Xi、亮度儀、低分辨和高分辨模體等進(jìn)行性能檢測。使用451 P X-γ射線輻射儀和水模體30 cm×30 cm×20 cm進(jìn)行防護(hù)檢測；檢測方法按照國家檢測規(guī)范要求進(jìn)行[4-5]。

1.2原有設(shè)備部件的改裝

(1)為配套影像增強(qiáng)器將焦皮距(SID)由70 cm增加至81 cm。

(2)在移動(dòng)影像接收裝置側(cè)面加一長(彎形)手柄，可繞過70 cm×147 cm鉛屏風(fēng)，方便和保護(hù)人員操作。

(3)線束出口加裝直徑3 cm鉛限束光闌可減少散射線，保證有用線束在影像增強(qiáng)器范圍內(nèi)。限束光闌直徑根據(jù)公式1計(jì)算[8]：

式中I為限束光闌直徑；L為影像增強(qiáng)器最大照射野直徑；d為焦點(diǎn)至限束光闌距離；D為焦點(diǎn)至影像增強(qiáng)器表面距離。

(4)在X射線管窗口加裝2 mm厚的鋁附加濾過片。

(5)在集光筒上加裝一個(gè)影像接受中心與線束中心一致的定位指示燈。

(6)配置一臺(tái)小功率穩(wěn)壓電源，可保證機(jī)器穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

2　結(jié)果

設(shè)備檢測分為性能和防護(hù)兩種，性能檢測包括：入射體表空氣比釋功能率、低對比分辨力、高對比分辨力和亮度。設(shè)備改裝前后檢測結(jié)果見表1。

結(jié)果顯示，兩者設(shè)置管電壓(kV)不變時(shí)其管電流(mA)由改裝前的3 mA減至1 mA，低對比分辨力由7mm(4%)改變至3 mm(4%)；高對比分辨力由0.8提高至1.2，提高2個(gè)線對組；亮度提高255倍；入射體表空氣比釋功能率降低54.2%；工作人員操作位的周圍劑量當(dāng)量率降低82%。

3　討論

對于醫(yī)院由于缺乏專項(xiàng)資金而無法購置新式X射線攝影機(jī)的單位，將熒光屏改換成影像增強(qiáng)器的系統(tǒng)，可極大改善其設(shè)備的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，使影像質(zhì)量和輻射劑量得到較大改善。

(1)使用影像顯示器其亮度明顯提高，即不用暗室，改善了工作條件，圖像清晰，可減少誤診率和透視時(shí)間，極大地提高診斷效率。

(2)改造后的X射線電視系統(tǒng)CCD具有增益功能，使圖像亮度保持較好穩(wěn)定狀態(tài)；同時(shí)操作臺(tái)位置變換到極易操控位置，便于觀察及因人而異的調(diào)整曝光條件。

(3)改造后焦皮距(SID)由70 cm增加至81 cm，又加裝了限束光闌和附加濾過，可減少受檢者入射體表劑量，提高影像質(zhì)量。

(4)操作者可以不直接面對熒光屏，能避免與受檢者近距離接觸。使用自配70 cm×147 cm、1 mm鉛當(dāng)量的鉛屏風(fēng)后操作，能減少原來5倍以上的劑量，相當(dāng)隔室操作；不穿鉛圍裙等防護(hù)用具，方便操作；影像增強(qiáng)透視器不僅能觀察動(dòng)態(tài)影像，還能利用圖像凍結(jié)功能，操作者對組織異常影像在不曝光的情況下，對凍結(jié)影像可仔細(xì)觀察。

(5)簡便靈活的設(shè)備，可用于重大疫情時(shí)應(yīng)急及應(yīng)急下的骨折整形和異物提取等簡易手術(shù)；也可用于群體體檢，對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)基層醫(yī)院十分適宜，在我國欠發(fā)達(dá)地區(qū)使用少部分資金投入就能解決舊設(shè)備的改造。

4　結(jié)語

諸多鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院熒光屏透視設(shè)備利用頻率不高的原因是設(shè)備落后，質(zhì)量不合格，在不可能對這些設(shè)備全部退役的情況下可實(shí)行設(shè)備改造的方法，使用影像增強(qiáng)器替代熒光屏，以達(dá)到既節(jié)約經(jīng)費(fèi)又解決基層醫(yī)院透視設(shè)備匱乏問題的目的[6-9]。由相關(guān)部門牽頭，動(dòng)員各方力量配合對落后設(shè)備加以改裝，逐步淘汰熒光屏透視機(jī)器，確保醫(yī)療診治安全[10]。

[1] 劉玉清，朱杰敏.世界衛(wèi)生組織基本放射系統(tǒng)(上冊)—放射診斷手冊[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1989：1-2.

[2] 中華人民共和國衛(wèi)生部第46號.放射診療管理規(guī)定[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2006：10-11.

[3] 中華人民共和國國家職業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).GBZ130-2013醫(yī)用X射線診斷放射防護(hù)要求[S].中華人民共和國衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)，2013-12-11.

[4] 尉可道，孫輝州.改變中國農(nóng)村X射線裝備落后的現(xiàn)狀成為實(shí)施WHIS-RAD的典型[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2006，7(7)：17-21.

[5] 中華人民共和國衛(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)量控制檢測規(guī)范[S].中華人民共和國衛(wèi)生部，2011-04-06.

[6] 張冰潔，賈天合，王建超，等.新鄉(xiāng)市熒光屏透視機(jī)的使用現(xiàn)狀[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2012，9(8)：58-59.

[7] 康曉峰.農(nóng)村醫(yī)院X線機(jī)使用現(xiàn)狀引起的思考[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2008，5(5)：44-45.

[8] 趙蘭才，張丹楓.放射防護(hù)實(shí)用手冊[M].濟(jì)南：濟(jì)南出版社，2009：252-258.

[9] 萬玲，馬永忠，馮澤臣，等.北京地區(qū)放射診療設(shè)備質(zhì)量控制狀況調(diào)查與分析[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2014，11(3)：10-13.

[10] 白知朋.基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)設(shè)備配套與應(yīng)用技術(shù)[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2009，6(8)：1-4.

Performance evaluation from a old movable screen fluoroscopy unit refitted in to a fluoroscopy unit based on image intensifier

WANG Jian-chao, WEI Ke-dao, SONG Zhi-qi, et al
China Medical Equipment,2015,12(5)∶68-70.

Objective∶ To refit a old movable screen fluoroscopy unit in to a new fluoroscopy unit based on image intensifier in order to improve image quality and reduce radiation dose. Methods∶ A SIEMENS image intensifier (type X1611, Φ210mm), WAT-120N+CCD and display units replaced a old fluorescent screen unit. According to WS76-2011and GBZ130-2013 national standards, performance comparisons between the old and new fluoroscopy unit were made to use quality control test devices and radiation dosemeters, including low and high contrast revolutions, brightness, entrance surface air kerma rate and ambient dose equivalent rate. Results∶ The new fluoroscopy unit has become more quality than the old fluoroscopy unit, such as low contrast revolution improved from 7 mm (4%)to 3 mm (4%), high contrast revolution from 0.8 lp/mm to 1.2 lp/mm, brightness increased 255 times. In addition, the entrance surface air kerma rate of patient and the ambient dose equivalent rate for operating position decreased 54.2% and 82% respectively. Conclusion∶ It was a good approach to use image intensifier instead of fluorescent screen for some small rural hospitals because some small hospitals lack the special fund to purchase modern X-ray radiography units.

Fluorescent screen; Image intensifier; Quality control; Performance test; Evaluation method; Transformation

1672-8270(2015)05-0068-03

R812

A

衛(wèi)生行業(yè)科研專項(xiàng)(201002009)“輻射危害控制與核輻射衛(wèi)生應(yīng)急處置關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用”

①中國疾病預(yù)防控制中心輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所 輻射防護(hù)與核應(yīng)急中國疾病預(yù)防控制中心重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100088②北京軍區(qū)聯(lián)勤部藥品儀器檢驗(yàn)所 北京 100071

bryue@163.com

2015-01-26