X光透視系統(tǒng)的質(zhì)量控制

本刊海外編輯部，北京 100022

X光透視系統(tǒng)的質(zhì)量控制

張冠石

本刊海外編輯部，北京 100022

X光透視系統(tǒng)是利用多角度X光掃描圖像，對患者身體內(nèi)部構(gòu)造實時成像的放射影像學技術。由于其可以實時展示患者身體內(nèi)部的變化，因此逐漸成為醫(yī)學影像學技術中不可或缺的組成部分。對X光透視系統(tǒng)的質(zhì)量控制操作，主要針對其圖像質(zhì)量和放射劑量進行，根據(jù)不同的目的和重要性，不同操作的頻率也會有所不同。

X光透視系統(tǒng)；質(zhì)量控制；放射劑量

X光透視檢查是醫(yī)學影像學中放射劑量最大的技術之一。早在1995年，F(xiàn)DA就針對高劑量（HDR）X光透視系統(tǒng)的過度使用發(fā)布了警告。根據(jù)文獻資料[1-4]，歷史上有過多次高劑量X光透視系統(tǒng)造成患者燒傷的案例，因此對X光透視系統(tǒng)進行質(zhì)量控制，并限制X光透視掃描的放射劑量對保證患者和醫(yī)護人員的人身安全非常重要。由此，美國醫(yī)療機構(gòu)評審聯(lián)合委員會（JCAHO）規(guī)定，醫(yī)院需要準確測量患者在接收X光透射檢查時的表皮劑量，以便準確調(diào)整掃描的射線強度。

X光透射系統(tǒng)是醫(yī)學影像學的核心設備之一，因為該設備經(jīng)常用于各種介入性操作和血管造影術等，因此需要對該設備進行完備的質(zhì)量控制。對X光透射系統(tǒng)的質(zhì)量控制應當由臨床工程師、醫(yī)學物理師和放射技師協(xié)同完成。

1 日質(zhì)量控制流程

若沒有特殊情況，則無需每天對熒光鏡系統(tǒng)進行質(zhì)量控制的相關測試。例如，若放射科醫(yī)生發(fā)覺系統(tǒng)分辨率下降或出現(xiàn)圖像噪聲等間歇性問題，那么醫(yī)工人員有必要在一段時間內(nèi)每天對X光透視設備做質(zhì)控測試，以判斷問題原因。根據(jù)文獻記載[5]，有研究人員設計過針對X光透射系統(tǒng)質(zhì)控流程的體模，同時這種體模也有生產(chǎn)商進行生產(chǎn)和銷售。

2 月質(zhì)量控制測試

X光透視系統(tǒng)的周期性功能測試應當由實際操作的技師完成。該測試應當使用針對X光透視系統(tǒng)設計的體模（1個衰減器、1個細線網(wǎng)格和1把梯度尺）完成，可以用于測量該設備的空間分辨率和成像對比度。研究人員可以設置固定的球管電壓和電流來獲取具有可比性的成像結(jié)果，然后通過比對每次測試的結(jié)果，來判斷兩次測試之間該透視系統(tǒng)是否有功能偏差。

3 年質(zhì)量控制測試

3.1 常用放射劑量水平測量

普通X光透射操作中，患者經(jīng)皮劑量及反射劑量的測量對于估算患者以及醫(yī)護人員可能接受的放射照射非常重要，因此此項測試每年應當不少于1次，而且監(jiān)管機構(gòu)也很可能要求更高的測試頻率，例如每季度或每月1次。

進行常用劑量測試時，研究人員應當將X光透視設備設定在患者成像過程的常用參數(shù)環(huán)境下，并開啟自動亮度控制模式。通常情況下，研究人員可以使用不同厚度（10、20、30 cm等）的PMMA或其他仿人體材料，測量X光球管與體模之間的射線強度。如果相關測試要求將電離箱懸空放置于空氣中，則需要調(diào)整體模的形狀以及射線照射的方位，以保證電離箱與體模表面之間存在一定的間隔。

對于便攜式C形臂系統(tǒng)和C形臂或U形臂系統(tǒng)來說，沒有必要進行直射患者掃描床的相關測試，因為醫(yī)護人員可以通過調(diào)整球管的方位，從側(cè)面對患者進行掃描，從而有效防止床體對射線的干擾。

進行經(jīng)皮劑量和反射劑量測量時，如果將球管-患者的距離設定為100 cm，那么用于測量劑量水平的電離箱就應當放置于距離X光傳感器30 cm處。如需將電離箱懸空，則可以將電離箱與傳感器之間的距離調(diào)整為50 cm，以保證電離箱與患者之間有一定的空間。研究人員可以使用傳感器測量傳感器位置的放射劑量，然后通過平方反比定律計算其前方30 cm位置的放射劑量。

若被測試的X光透視系統(tǒng)采用從前向后或者從后向前的側(cè)面掃描模式，則其在掃描過程中，由X光的折射和反射而形成的偽影應當集中于球管-患者距離的一半處，因此在進行質(zhì)量控制時，研究人員通常需要將電離箱放置于球管與體模連線上，從而通過調(diào)整電離箱和體模之間是否存在空隙來決定是否測試反射劑量。研究人員應當于球管-患者距離的中點偏向X光焦點一側(cè)15 cm處預測患者經(jīng)皮劑量。如果被測X光透視系統(tǒng)具有高劑量成像功能，則上述質(zhì)控流程也應包括該功能。

3.2 最高放射劑量水平測量

如果要測量X光透視設備的最高放射劑量水平，研究人員應當盡力避免體模材料對X光的折射[6-8]，因此不應使用有折射效應的PMMA體模。正常情況下，研究人員應當在X光接收器前方放置一塊鉛板，并開啟X光透視設備的劑量自動調(diào)整功能，使被測試設備自動將放射劑量調(diào)整至最高水平。

由于生產(chǎn)商和設備型號不同，不同的X光透視設備具有不同的劑量上限。美國醫(yī)學物理師協(xié)會（AAPM）建議，正常的X光透視系統(tǒng)劑量≤10 R/min，高劑量模式下≤20 R/min。

對于便攜式C形臂系統(tǒng)和C形臂或U形臂系統(tǒng)來說，由于醫(yī)護人員可以通過調(diào)整球管的方位，從側(cè)面對患者進行掃描防止床體對射線的干擾，因此沒有必要進行直射患者掃描床的相關測試。具體實施中，研究人員應當盡量縮短球管-患者距離，并將電離箱放置于X光接收器前30 cm處。由于接受器前方有鉛板隔阻，研究人員可測量被測設備的最高放射劑量水平。如果被測X光透視系統(tǒng)具有高劑量成像功能，則上述質(zhì)控流程也應包括該功能。

3.3 成像質(zhì)量

X光透視檢查的圖像質(zhì)量應包括兩個參數(shù)：空間分辨率和對比度。

3.3.1 空間分辨率

測定空間分辨率時，研究人員應當將一個線對體模置于X光接收器的中心。線對體模中的細線應當與X光透視系統(tǒng)的掃描方向和網(wǎng)格線各成45°，線對距離為0.7～5對/mm。具體操作時，研究人員應當使用0.8～1.2 mm的銅板進行射線硬化，然后開啟自動計量控制功能掃描體模。在成像結(jié)果中能夠分辨的最窄線對就是該系統(tǒng)的空間分辨率。

在具體操作流程中，每次執(zhí)行該質(zhì)控操作的人員應當盡量固定，以避免主管分辨線對時的主管誤差。另外，如果被測試系統(tǒng)含有多個顯示器，研究人員應當選用日常工作中最常用的顯示器進行該項測試，然后對其他顯示器進行同樣的測試以判斷上述顯示器是否有故障。

3.3.2 對比度

測試系統(tǒng)對比度時，通?？梢酝ㄟ^對含有多個不同對比度標識物的體模進行掃描來實現(xiàn)。這些體模中常含有多個不同大小的金屬塊或帶洞的金屬板。

4 年放射成像功能測試

在具有放射成像功能的X光透視系統(tǒng)中，放射成像系統(tǒng)獨立于透視系統(tǒng)，應單獨評估其功能和穩(wěn)定性。

4.1 球管電壓校準

在X光透視檢查過程中，由于系統(tǒng)通常開啟自動亮度控制功能，因此球管電壓值可能會不斷變化?；谏鲜鲈颍瑢τ诖蠖鄶?shù)X光透視系統(tǒng)，使用人員無需確認球管電壓數(shù)值的準確與否，因為球管電壓的準確度并不直接決定圖像質(zhì)量或患者劑量。

測試X光透視系統(tǒng)球管電壓的常用手段是非侵入式球管電壓儀。這種儀器在市面上較為常見，而且也便于操作使用。對于球管電壓的測試可允許誤差范圍為±10%。

4.2 射線質(zhì)量

在X光透視系統(tǒng)中的射線發(fā)生電路與放射成像系統(tǒng)中所用的電路不同，因此放射成像射線束質(zhì)量結(jié)果不等同于于透視系統(tǒng)的射線質(zhì)量。

對于可以手動控制球管電壓的X光透視設備，研究人員可以將球管電壓固定，然后參照放射成像設備射線質(zhì)量的測試方法，通過測量輻射率來計算射線半值層（HVL）。如果X光透視設備不具有手動調(diào)節(jié)球管電壓的功能，則研究人員需要在自動亮度調(diào)整模式下進行射線質(zhì)量的測量，1種可選的測試流程如下：將射線照射范圍調(diào)至最小，并將輻射測量裝置放置于球管與射線接收器之間、距離球管盡量遠的位置。準備一系列的厚度為1 mm的鋁板，并保證鋁板的面積足夠覆蓋射線照射范圍，同時這些鋁板能夠?qū)⑶蚬芊逯惦妷禾岣咧?0 kV以上。開始時，將所有鋁板都放置于球管與輻射測量裝置之間，之后逐個將鋁板移至輻射測量裝置與射線接收器之間。在這個過程中，持續(xù)測量透視系統(tǒng)的輻射率，并以此計算半值層。在實際操作中，由于半值層數(shù)值通常與球管電壓直接相關，因此也需重視球管電壓。

4.3 X光網(wǎng)格

在臨床使用中，X光透視系統(tǒng)的網(wǎng)格可能會產(chǎn)生凹痕或錯位。對該部件進行質(zhì)量控制時，應盡量將其從透視系統(tǒng)中取出并用高分辨率放射成像系統(tǒng)檢查。

4.4 射線準直器

研究人員需要校正X光透視系統(tǒng)的準直裝置，以確保射線照射范圍和射線接收范圍一致。

4.4.1 X光成像系統(tǒng)準直

在放射成像系統(tǒng)中，射線束的中軸應與射線接收器的中心對準，以保證射線束的方位正確，避免圖像邊緣被切除以及成像范圍不一致導致的額外輻射。美國聯(lián)邦法規(guī)規(guī)定，單側(cè)射線束照射范圍的邊沿與射線接收器邊沿的距離不應超過球管-患者距離的3%，而x軸和y軸兩個方向上邊沿的距離之和不應超過球管-患者距離的4%。此項測試應當每年至少進行1次。

4.4.2 X光透視系統(tǒng)準直

在X光透視系統(tǒng)中，射線束的中軸應與射線接收器的中心對準，以保證射線束的方位正確，避免圖像邊緣被切除以及成像范圍不一致導致的額外輻射。美國聯(lián)邦法規(guī)規(guī)定，單側(cè)射線束照射范圍的邊沿與射線接收器邊沿的距離不應超過球管-患者距離的2%。

5 結(jié)論

CT系統(tǒng)作為現(xiàn)代醫(yī)院放射科重要工具之一，結(jié)構(gòu)復雜、功能強大，其掃描結(jié)果現(xiàn)已成為醫(yī)院中患者診療的重要依據(jù)，因此掃描時需重點考慮成像的準確性、精確性、分辨率和對比度等影響因素。與此同時，X光透視系統(tǒng)是醫(yī)用放射診斷學中最大的患者輻射來源之一，因此在保證成像結(jié)果的前提下盡量降低患者劑量，也同樣是醫(yī)護工作者們需要關注的話題[9]。醫(yī)院中的臨床工程師和醫(yī)學物理師是負責X光透視系統(tǒng)質(zhì)量控制的力量。本文通過對醫(yī)院中不同頻率質(zhì)量控制流程的內(nèi)容進行闡述和介紹，向大家介紹了發(fā)達國家的X光透視系統(tǒng)質(zhì)量控制手段和方案，希望能夠為國內(nèi)患者的健康事業(yè)作出一份貢獻。

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Quality Control of X Ray Fluoroscopy

ZHANG Guan-shi
International Office of CMD, Beijing 100022, China

X ray fluoroscopy is a radiology imaging technique that shows changes of the inner structures of patient bodies. Due to its ability of showing real-time changes of patient bodies, X ray fluoroscopy has become an indispensable part of the medical imaging system. Quality control of X ray fluoroscopy systems is mainly aimed at raising image quality and reducing radiation dose. In the mean time, frequencies of different operations vary according to their purposes and importance.

X ray fluoroscopy; quality control; radiation dose

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.08.006

1674-1633(2013)08-0017-03