醫用X射線CT機劑量指數檢測及影響因素淺析

【摘要】本文根據現行檢定規程JJG 961—2017《醫用診斷螺旋計算機斷層攝影裝置（CT）X射線輻射源》劑量指數的測量模型，在正常工作環境條件下，針對不同測量參數的設置，對同一臺醫用X射線CT機進行多次劑量指數測量，給出了測量原理及測量過程，分析了管電壓、管電流、曝光時間以及層厚這些參數對CT機劑量指數測量的影響。

【關鍵詞】醫用X射線CT機；測量模型；劑量指數；影響因素

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.038

Dose Index Detection and Influencing Factors Analysis of Medical X-ray CT Machines

ZHANG Jun

（Qianxinan Prefecture Inspection and Testing Center， Xingyi 562400， China）

Abstract： Based on the current verification regulation JJG 961—2017 Medical Diagnostic X-ray Radiation Source for Spiral Computed Tomography（CT） dose index measurement model， this article conducts multiple dose index measurements on the same medical X-ray CT machine under normal working environment conditions for different measurement parameters. The measurement principle and process are provided， and the tube voltage， tube current， and The influence of exposure time and layer thickness on the dose index measurement of CT machines.

Key words： medical X-ray CT machine； measurement model； dose index； influencing factors

0引言

CT檢查在醫療診斷過程中越來越重要，也越來越普及。CT機相對于CR/DR機來說有以下特點：分辨率高、CT拍片能夠清晰地顯示細微病變、CT不容易造成漏診、CT能夠輔助醫生快速的查找病因，及時發現病變，幫助醫生及時給患者進行治療。在CT檢查中，CT劑量指數（CTDI100）是一個極其重要的參數，其表征對一個單次軸向掃描，產生沿著體層平面垂直線劑量分布從-50 mm到+50 mm的積分除以體層切片數N和標稱體層切片厚度T的乘積，表示體膜或者人體吸收的劑量，CT劑量指數不僅用來描述醫學診斷螺旋計算機攝影裝置單層掃描中心軸劑量水平，更重要的是利用其計算醫學診斷螺旋計算機攝影裝置多層掃描過程中病人所受的輻射劑量。本文通過對管電壓、管電流、曝光時間以及層厚這幾個參數進行不同設置，從而測得不同條件下的劑量指數，通過測量數據結果，定性分析了管電壓、管電流、曝光時間以及層厚這幾個參數對CT機劑量指數測量的影響，在醫用X射線CT機檢定工作中，具有一定的指導意義。

1劑量指數測量模型

2劑量指數測量原理及過程

2.1測量原理

醫學診斷螺旋計算機攝影裝置（CT）X射線輻射源系統主要由X射線管、高壓發生器、探測器、計算機成像系統、控制裝置和診斷床等組成，它根據人體不同組織和病變對X射線吸收系數不同，利用高靈敏光子探測技術，先進的數據處理方法和顯示技術，由探測器接受掃描層面X射線的衰減值并轉化為電信號，再經過模數和數模轉換器，由計算機系統處理成不同灰度的像素矩陣顯示在電腦屏幕上，從而把探測的結果用一系列準確而詳細的組織層面圖像顯示出來，便能得到有關組織結構的立體形象和病變情況，達到診斷的目的[1]。

2.2測量過程

多排螺旋CT檢測，CT劑量指數（CTDI100）檢測，本文使用的是瑞典奧利科公司提供的Piranha主機以及配套軟件Ocean2014，打開主機電源，piranha主機電源狀態燈（綠色）及藍牙燈（藍色）自動開啟，電源狀態燈正常為熄滅狀態，若此燈亮橘黃色，則需充電，充電結束，此燈熄滅；檢測按以下步驟進行：

1）將主機Piranha和CT探頭專用偏壓模塊數據線連接好，將CT長桿電力室連接至CT偏壓模塊，并打開各自電源；

2）打開平板電腦，選擇Ocean2014并打開；

3）打開軟件后，進入曝光界面，點擊“應用”，選擇CTDI進入CT曝光界面；

4）將軟件上的CTKV、mas、準直寬度按照CT機上預設的條件輸入至Ocean2014，將模體擺放好之后進行曝光即可；

5）模體定位，將模體水平放置于CT檢測床的頭托上，使模體的5個孔成上、下、左、右和中分布，注意以下定位準確；高度：打開CT機的定位光，調節檢測床的高度，使側定位光處于左、右孔的中心位置；左右偏差：移動模體的位置使CT上部發出的定位光處于模體上孔的中心位置；進床：將CT探頭DCT-10插入模體的中心孔，插到底，打開CT定位光，頭部定位像，確定掃描位置；

6）參考定位像確定掃描位置及條件：常規頭部條件掃描（≤50 mmGy）、10 mm準直寬度；位置：單層軸向掃描模體中心位置；

7）檢測軟件會自動按照設定掃描順序進行掃描位置切換，每次掃描結束之后，需要手動將探頭換到下一個掃描位置，5個孔點掃描結束后，軟件會自動計算CTDI100，其操作步驟可以用圖1來表示。

測量設備使用注意事項：

1）Piranha的存儲及其使用應按照以下要求，存儲環境條件：–10℃～+50℃；

2）使用環境條件：15～35℃，RH<80%，80～106 kPa；Piranha及CT專用偏壓模塊共用廠家專用穩壓電源，需要充電時，分別連接電源進行充電，禁止使用其他電源進行充電；

3）硬件連接需要在電源關閉狀態下進行，禁止熱插拔；

4）測量結束后，應先關閉操作軟件Ocean2014，再關閉電源，然后拔掉連接線；

5）設備存放時，避免連接線的彎折，應順勢盤成環狀擺放，防止損壞。

3數據處理及分析

3.1測量結果

在常規工作條件下，針對不同測量參數（管電壓、管電流、曝光時間以及層厚）的設置，對同一臺醫用X射線CT機進行多次劑量指數測量，測得數據結果如表1所示。

3.2數據處理

根據表1的測量結果，定性分析管電壓、管電流、曝光時間以及層厚這幾個參數對CT機劑量指數測量的影響，其相應的曲線關系如圖2、圖3、圖4所示。

通過對上表1數據的分析處理，得出管電壓、管電流、曝光時間以及層厚這幾個參數對CT機劑量指數測量的影響，擬出其關系曲線圖，分析可知，管電壓越大，對應的劑量指數越大，二者成一定正比列關系；管電流及曝光時間越大，劑量指數越大，二者成一定正比列關系；層厚越大，劑量指數越小，二者成反比列關系。

4結束語

CT檢查對人體產生的危害，主要是檢查時候使用的電離輻射會對人體造成傷害，也就是患者接受CT檢查時人體所接收到的劑量指數的多少對人體造成傷害。單次CT檢查一般不會產生太大的危害，但是如果短時間內反復多次做CT檢查將導致輻射劑量疊加，就會對人體的器官產生危害。最容易受到CT輻射影響的是甲狀腺、生殖器官、血液系統等，嚴重的可能會導致甲狀腺的癌變或者白血病等疾病。所以，電離輻射工作人員在對醫用X射線CT機檢查時應對電離輻射劑量指數進行有效控制，對CT機劑量指數進行長期有效的監管，在不影響CT機拍片圖像質量的前提下，調節好管電壓、管電流、拍片層厚和曝光時間，讓患者盡可能少接受電離輻射。

【參考文獻】

[1]醫用診斷螺旋計算機斷層攝影裝置（CT）X射線輻射源：JJG 961—2017[S].

[2]白玫，鄭鈞正.多排（層）螺旋CT的輻射劑量表達及其影響因素探討[J].輻射防護，2008（1）：1-12.

[3]唐秀軍.CT機X射線輻射源檢定及質量控制方法分析[J].中國高新區，2019（13）：240.

【作者簡介】

張俊，男，1982年出生，工程師，碩士，研究方向為智能模式識別、產品檢驗檢測。

（編輯：侯睿琪）