醫用診斷全景牙科X射線輻射源關鍵參數不確定度評定

【摘要】全景牙科X射線機是用于診斷口腔疾病的先進醫學影像設備，廣泛應用于各級醫療機構，其準確性對醫生準確診斷病人口腔疾病至關重要。本文分析了醫用診斷全景牙科X射線輻射源關鍵校準參數的不確定度來源，按照要求建立模型，對空氣比釋動能率及管電壓的不確定度進行評定。

【關鍵詞】全景牙科；X射線輻射源；不確定度

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.079

Evaluation of Uncertainty in Key Parameters ofMedical Diagnostic X-ray Source for Dental Panorama

LIU Junrui， LI Aiju*

（Dongguan Institute of Guangdong Institute of Metrology， Dongguan 523343， China）

Abstract： The panoramic dental X-ray machine is an advanced medical imaging equipment specially equipped for the diagnosis of oral diseases， which is widely used at all levels of medical institutions， and its accuracy directly affects the measurement results and personal safety. This paper analyzes the sources of uncertainty of key calibration parameters of medical diagnostic panoramic dental X-ray radiation source， establishes a model in accordance with the requirements， and evaluated the uncertainties of the air specific kinetic energy rate and tube voltage.

Keywords： dental panorama； X-ray source； uncertainty

0引言

近年來，隨著單片機技術的快速發展和廣泛應用，X射線機的智能化水平逐漸提高，其已成為現代牙醫必備的影像工具，越來越多地被用于診斷及種植等口腔醫學活動中。目前，各醫療機構使用的主流設備可分為以下三種類型：口內牙片機、全景牙科X射線機和口腔CT。

全景牙科X射線機是專門為診斷口腔疾病而配備的先進醫學影像設備，它基于不同組織對X射線吸收差異的原理成像。醫生通過分析圖像可以對患者的口腔疾病進行更準確的診斷[1-2]。作為口腔疾病診斷的醫療設備，全景牙科X射線機的成像質量、運行參數的準確度直接影響醫生對患者病情的診斷和治療方案的選擇。因此，全景牙科X射線機數據的準確性已成為業內人士普遍關注的問題[3-6]。醫療機構越來越重視全景牙科X射線機的周期性檢定。

不確定度分析不但能夠全面評估測量結果的可信度，而且有助于提升測量水平。本文對全景牙科X射線輻射源的關鍵參數進行不確定度評定，對提高該設備的使用效果具有重要意義。

1測試方法

根據JJG 1101—2014《醫用診斷全景牙科X射線輻射源》檢定規程的要求，采用直接測量法對醫用診斷全景牙科X射線機進行檢定。

選用瑞典RTI公司的多功能X射線參數測試儀（B-Piranha 557）作為檢定裝置，其技術參數為：1）空氣比釋動能：0.1μGy～9999 mGy，Urel=3.2%，k=2；2）管電壓：20～150 kV，Urel=4%，k=2。

與醫用診斷全景牙科X射線輻射源關鍵參數相關的兩個因素分別是空氣比釋動能率和管電壓。空氣比釋動能率是指單位質量的物質在空氣中失去能量的速率。它是一個重要的物理量，用來描述輻射的強度和危害程度。空氣比釋動能率的準確性對于評估患者接受的輻射劑量及保障其健康至關重要。測量空氣比釋動能率時要將檢定裝置放置在被校設備圖像采集器上，與X射線發射源中心重合，測量距焦點規定距離處的輸出空氣比釋動能率，經空氣密度修正，得到實際空氣釋動能率。管電壓決定X射線的硬度（光子能量），管電流和時間的乘積決定X射線的量（發射光子數量）。這三者的乘積構成了輸入到X射線管的總能量。為了保護X射線管，單次輸入能量要小于射線管的額定熱容量。因此，管電壓的準確性不僅關系到儀器的使用壽命，還影響成像質量。為了評估管電壓的準確性，可以通過測量X射線照射野中心處的管電壓，然后計算標稱值與測量平均值的相對誤差。由此可見，醫用診斷全景牙科X射線輻射源的不確定評定可分為兩個部分：空氣比釋動能率和管電壓。

2空氣比釋動能率不確定度評定

2.1數學模型

2.2標準不確定度來源

2.2.1測量重復性引入的標準不確定度

用檢定裝置對被檢設備重復測量10次，空氣比釋動能率測試結果如表1所示。

2.4相對擴展不確定度

3X射線輻射源管電壓不確定度評定

3.2標準不確定度來源

3.2.1測量重復性引入的標準不確定度

用檢定裝置對被校設備重復測量10次，管電壓測試結果如表3所示。

4結束語

本文對醫用診斷全景牙科X射線輻射源的空氣比釋動能率及管電壓不確定度進行了評定。從評定結果可知：空氣比釋動能率的不確定度來源主要是與測量讀數有關的量，因而要對校準裝置放置位置進行精準控制；管電壓的不確定度來源主要是檢定裝置的年穩定度，因而要對標準器的穩定性進行監控。本研究對全景牙科X射線輻射源的校準工作具有重要意義。

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【作者簡介】

劉軍銳，男，1983年出生，工程師，學士，研究方向為化學、熱工、醫療相關領域關鍵設備的計量基礎與應用。

通信作者：李艾橘，女，1989年出生，高級工程師，博士，研究方向為化學、熱工相關領域關鍵設備的計量基礎與應用。

（編輯：李加鵬）