淺談醫(yī)用乳腺攝影X射線輻射源檢測方法

玉碧堅

摘 要：本文根據(jù)醫(yī)用乳腺X射線攝影系統(tǒng)的工作原理，結(jié)合多年來的實際檢測研究和經(jīng)驗，對醫(yī)用乳腺攝影系統(tǒng)X射線輻射源的各計量技術(shù)指標(biāo)要求和檢測方法做逐一介紹。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用乳腺攝影X射線輻射源；技術(shù)指標(biāo)；檢測方法1 概述

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和醫(yī)療水平的提高，醫(yī)用乳腺X射線攝影系統(tǒng)已成為乳腺癌早期診斷的主要設(shè)備。其計量參數(shù)是否準(zhǔn)確可靠，直接影響到臨床診斷的準(zhǔn)確性和患者的治療效果，也關(guān)系到廣大患者和醫(yī)務(wù)工作者的身體健康和安全。要保證乳腺X射線攝影系統(tǒng)檢查數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，就必須對醫(yī)用乳腺攝影系統(tǒng)X射線輻射源進(jìn)行量值溯源。但是，至今為止國家尚無醫(yī)用乳腺X射線攝影系統(tǒng)檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范，為此有必要研究制定出切實可行的檢定規(guī)程及方法，以保證消費者身體健康和量值溯源的可靠性。下面根據(jù)醫(yī)用乳腺X射線攝影系統(tǒng)的工作原理，結(jié)合多年來的實際檢測研究和經(jīng)驗，對醫(yī)用乳腺攝影系統(tǒng)X射線輻射源的各計量技術(shù)指標(biāo)要求和檢測方法做逐一介紹。

2 工作原理

醫(yī)用乳腺X射線攝影系統(tǒng)主要由X射線管、X線發(fā)生器、控制裝置、影像記錄裝置、顯示器、數(shù)字化圖像后處理裝置、圖像輸出設(shè)備等組成。

乳腺X線發(fā)生器是鉬靶X線發(fā)生器，鉬的原子序數(shù)是42，管電壓使用范圍低，為20～35kV。鉬靶X線發(fā)生器在這樣的條件下產(chǎn)生的X射線能量較低，波長較長，波長在0.063～0.071mm，低能X射線在身體內(nèi)主要以光電效應(yīng)被吸收，光電效應(yīng)與原子序數(shù)的四次方成正比，擴大了X射線的吸收差，使密度相差不大的肌肉、脂肪等軟組織的對比度大大提高，使乳腺圖像的細(xì)微結(jié)構(gòu)更加豐富清晰。乳腺X射線成像系統(tǒng)有屏片組合系統(tǒng)、數(shù)字成像系統(tǒng)，包括CR、DR成像。

3 技術(shù)指標(biāo)及檢測方法

根據(jù)醫(yī)用乳腺X射線輻射攝影系統(tǒng)的工作成像原理可以看出輻射源的質(zhì)量保證是乳腺機質(zhì)量保證最重要的因素，而影響輻射源性能的指標(biāo)參數(shù)包括：輻射輸出的比釋動能率、輻射輸出的重復(fù)性、輻射輸出的質(zhì)（半價層）、空間分辨力、X線管的焦點、光野與照射野的一致性、X射線管電壓、管電流、曝光時間的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，所以在檢測醫(yī)用乳腺攝影X射線輻射源時主要檢測的就是這些技術(shù)指標(biāo)。

3.1檢測設(shè)備

診斷水平劑量計：積分型劑量計，劑量有效量程0.1μGy～1000μGy，其校正因子擴展不確定度不大于5.0%，重復(fù)性應(yīng)不大于1%，非線性不大于1%。

半價層測量儀：其鋁片的純度應(yīng)大于99.9%，厚度測量的不確定度應(yīng)小于±10%；或自動半價層測量儀。

空間分辨力測試卡：最大有效線對應(yīng)不小于10Lp/mm。

自動焦點測量儀：經(jīng)校準(zhǔn)的實時焦點測量儀或狹縫照相機。

輻射野和光野的一致性檢測板：經(jīng)校準(zhǔn)的輻射野和光野的一致性檢測板。

非介入電壓表：量程范圍（20～40）kV，允許誤差±1KV。

非介入數(shù)字式曝光計時器，測量范圍：0.001s～2000s，分辨力0.1ms。

溫度計：最小分度值不大于0.5℃。

氣壓計：最小分度值不大于100Pa。

3.2檢測方法

3.2.1輻射輸出的空氣比釋動能率

空氣比釋動能率是乳腺攝影系統(tǒng)X設(shè)備以連續(xù)方式工作時輻射輸出線束的一項主要計量性能指標(biāo)，在概念上與照射量率等效。對該項指標(biāo)進(jìn)行檢定是保證乳腺攝影X射線輻射攝影系統(tǒng)診斷質(zhì)量及實現(xiàn)安全防護(hù)的重要手段。在規(guī)定范圍內(nèi)，輻射輸出的空氣比釋動能率應(yīng)不小于7.0mGy.S-1。

3.2.2輻射輸出的質(zhì)

半價層是衡量線質(zhì)的參量，直接影響乳腺腺體平均劑量和影響對比度。檢測時將劑量儀的探測器置于支撐臺面上方5cm處并在距支撐臺胸側(cè)向里4cm處，調(diào)整X射線管焦點到探測器距離為50cm，將壓迫器調(diào)至焦點與探測器之間二分之一處。選最大的照射野，在 28kV，適當(dāng)?shù)膍As條件下曝光，記錄劑量儀讀數(shù)。分別將不同厚度的鋁吸收片放在壓迫器上，用上述的條件曝光，分別記錄劑量儀讀數(shù)。用作圖法求得28kV的半價層。也可以用自動半價層測量儀直接測量。其檢測結(jié)果應(yīng)滿足JJG（桂）31-2012中5.3的要求。

3.2.3 X射線管電壓

將非介入電壓表的探測器置于X射線照射野中心，射線束軸與探測器截面垂直。如果是雙焦點球管，大焦點至少要測量三個kV檔，應(yīng)能覆蓋通常乳腺攝影所用的kV范圍。小焦點只測28kV檔。每檔至少重復(fù)測量三次，取其平均值，用相對偏差EV表示電壓的準(zhǔn)確度，按式（1）公式進(jìn)行計算。

Vi——X射線管電壓的設(shè)定值kV

——測量的X射線管電壓的實際平均值kV

在工作范圍內(nèi)，X射線管電壓值的誤差不超過±5%。

3.2.4輻射野和光野的一致性

調(diào)整光野與胸壁側(cè)支撐臺邊沿對齊，然后將輻射野和光野的一致性檢測板置于支撐臺上，使準(zhǔn)直器的中心與輻射野和光野的一致性檢測板的中心相一致。在適當(dāng)條件下曝光，從影像或膠片上讀取水平及垂直偏差值，胸壁側(cè)以外的其它三側(cè)輻射野和光野相應(yīng)邊沿的距離應(yīng)在±8mm范圍內(nèi)，胸壁側(cè)應(yīng)能完全曝光。胸壁側(cè)以外的其它三側(cè)輻射野和光野相應(yīng)邊沿的距離應(yīng)在±8mm范圍內(nèi)。

3.2.5空間分辨力

用含分辨力測試卡的乳腺模體或直接用空間分辨力卡，放置于影像探測器輸入端，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模式條件下曝光，此時在影像或膠片上，直接讀取可分辨的線對值（Lp/mm）。要求DR、CR不低于4Lp/mm，屏焦不低于10Lp/mm。

3.2.6焦點尺寸

焦點尺寸是影響系統(tǒng)空間分辨力的關(guān)鍵參量。焦點越小，分辨率越高。用實時焦點測量儀直接測量焦點尺寸。其檢測結(jié)果應(yīng)滿足JJG（桂）31-2012中5.5的要求。

3.2.7曝光時間指示偏差

采用數(shù)字式曝光計時器進(jìn)行檢測。選常用的二個測量點，每個點至少重復(fù)測量3次，取其平均值，按式（2）計算曝光時間指示相對偏差Er。

式中：

—曝光時間指示值，ms；

—測量的實際曝光時間平均值，ms。

曝光時間不小于200ms時，曝光時間指示偏差應(yīng)≤±10%；曝光時間小于200ms時，曝光時間指示偏差應(yīng)≤±15%。

4 結(jié)束語

醫(yī)用乳腺攝影X射線輻射源檢定周期定為一年，經(jīng)檢定確認(rèn)合格后才能投入使用，只有這樣才能提高檢查診斷質(zhì)量，達(dá)到保護(hù)患者和醫(yī)務(wù)人員的健康和生命安全的目的。