口腔全景X射線攝影機(jī)檢定實(shí)踐

高錚亞 王鵬德 眭國平 陸 遜 肖 瑤 / 上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，X射線成像技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，表現(xiàn)出巨大的市場潛力和前景。據(jù)統(tǒng)計(jì)，醫(yī)療診斷儀器中X射線的使用占60%，X射線成像技術(shù)在醫(yī)療診斷領(lǐng)域占有舉足輕重的地位，特別是牙科方面，口腔全景X射線攝影機(jī)（Panorama roentgenogram of oral cavity，簡稱為口腔全景機(jī)，圖1），已用于口腔頜面部疾病的診斷。目前，上海市二級以上公立醫(yī)院都配備有口腔全景機(jī)，越來越多的合資?？漆t(yī)院和口腔診所也逐步淘汰傳統(tǒng)的口腔X射線機(jī)（牙片機(jī)）而采用口腔全景機(jī)。因此對口腔全景機(jī)的檢定，關(guān)系到放射影像診斷質(zhì)量，與廣大人民群眾的健康安全息息相關(guān)。

而在溯源體系中，JJG 744-2004《醫(yī)用診斷X射線輻射源》對口腔全景機(jī)的檢定無明確的描述，而從其表述的內(nèi)容來看，規(guī)程僅適用于傳統(tǒng)的牙片機(jī)。

同傳統(tǒng)牙片機(jī)相比，口腔全景機(jī)有其特殊性，見表1。

圖1 口腔全景機(jī)工作示意圖

表1 牙片機(jī)與口腔全景機(jī)的區(qū)別

這是由于口腔全景機(jī)輻射束遠(yuǎn)遠(yuǎn)窄于普通的醫(yī)用診斷X射線束，并且它在拍攝時(shí)X射線球管不停地轉(zhuǎn)動；考慮到口腔全景機(jī)功能，一般將探測器固定在牙齒咬合處，但此位置不利于探測器的擺放和固定。由于JJG 744-2004對口腔全景機(jī)的檢定沒有相關(guān)說明，實(shí)驗(yàn)過程中，探測器的具體擺放位置與固定方法難以一致，導(dǎo)致探測器的響應(yīng)時(shí)有時(shí)無，測得的數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)性不能保證，甚至用電離室和半導(dǎo)體探測器在同一位置檢測的復(fù)現(xiàn)性由于角響應(yīng)影響也存在較大差異，會影響測量值的準(zhǔn)確度。

本文通過實(shí)驗(yàn)，結(jié)合口腔全景機(jī)檢定實(shí)踐中存在的問題探索其解決方法，為解決口腔全景機(jī)相關(guān)參數(shù)的量值溯源提供依據(jù)，從而保證計(jì)量強(qiáng)制檢定的法制任務(wù)能順利地完成，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 試驗(yàn)內(nèi)容

主要是考察口腔全景機(jī)X射線產(chǎn)生的空氣比釋動能的復(fù)現(xiàn)性和重復(fù)性。

本文選用牙科X射線機(jī)（含口腔全景機(jī)）專用檢測設(shè)備RS2000C/MT，分別對三種常見型號（美國Kodak 8000C、Planmeca ProMax、Sirona ORTHOPHOS XG5口腔全景機(jī)）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將RS2000C/MT劑量儀的半導(dǎo)體線陣探測器固定在口腔全景機(jī)次級光闌前，測量其在全景拍攝的一個(gè)周期內(nèi)X射線的空氣比釋動能，采用醫(yī)用輻射源檢定裝置中的電離室劑量儀（292型/2571）進(jìn)行比對驗(yàn)證。

1.1 復(fù)現(xiàn)性

采用三個(gè)位置分別測量進(jìn)行比較，分別是：貼近初級光闌（簡稱“1號位”），牙齒咬合位（簡稱“2號位”），貼近次級光闌（簡稱“3號位”）?？谇蝗皺C(jī)設(shè)定為管電壓70kV，管電流10 mA，曝光（加載）時(shí)間16 s。每隔1 d測一次，共采集3次數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)見表2。

擬采用最大相對偏差以表征其復(fù)現(xiàn)性，偏差越大，復(fù)現(xiàn)性越差；偏差越小，復(fù)現(xiàn)性越好，復(fù)現(xiàn)性數(shù)據(jù)處理見表3。

表2 兩種劑量儀對三類口腔全景機(jī)的復(fù)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)

1.2 重復(fù)性

參照復(fù)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)，采用三個(gè)相同的位置分別測量進(jìn)行比較，口腔全景機(jī)設(shè)定為管電壓70kV，管電流10 mA，曝光（加載）時(shí)間16 s，共采集10組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)見表4。

重復(fù)性用貝塞爾(Bessel)公式計(jì)算，以單次測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，偏差越大，重復(fù)性越差；偏差越小，重復(fù)性越好，重復(fù)性數(shù)據(jù)處理見表5。

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果

2.1.1 復(fù)現(xiàn)性

由表3可知，在2號位（牙齒咬合處）兩種探測器測量的空氣比釋動能的復(fù)現(xiàn)性都比較差，尤其是半導(dǎo)體探測器。

表3 復(fù)現(xiàn)性數(shù)據(jù)處理

表4 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

表5 重復(fù)性數(shù)據(jù)處理

對于電離室探測器，由于口腔全景機(jī)出束拍攝是一個(gè)轉(zhuǎn)動的過程，但電離室擺位固定后的有效測量區(qū)域不能很好地與口腔全景機(jī)旋轉(zhuǎn)中心重合，球管產(chǎn)生的X射線經(jīng)限光闌后形成的是幾毫米的窄束X射線，因此在運(yùn)行的這一個(gè)周期中，X射線可能沒有對電離室響應(yīng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋，從而導(dǎo)致差異。而對于半導(dǎo)體探測器，先天角響應(yīng)較差的特性，使得不能全程響應(yīng)X射線，故復(fù)現(xiàn)性會出現(xiàn)25%以上的偏差。因此檢定方法中應(yīng)排除在2號位進(jìn)行測量。

1號位和3號位的復(fù)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果都比較好，兩個(gè)位置之間的復(fù)現(xiàn)性也沒有顯著差異。這是因?yàn)檫@兩個(gè)位置比較容易固定探測器，并且探測器能與口腔全景機(jī)轉(zhuǎn)動曝光時(shí)同步轉(zhuǎn)動，能夠獲得較完整、統(tǒng)一的量值。但1號位處的定位有一定難度，因?yàn)榍蚬鼙煌鈿ぐ?，無法得知出束口的具體位置，需要做標(biāo)記識別。所以對于現(xiàn)場檢定來說，1號位也不是最佳檢定點(diǎn)。

2.1.2 重復(fù)性

由表5可知，無論是何種探測器，1號位和3號位測量結(jié)果的重復(fù)性均小于1%，而且同一型號口腔全景機(jī)兩個(gè)位置的測量重復(fù)性數(shù)據(jù)都比較接近，這是符合預(yù)期的，因?yàn)檫@兩個(gè)位置相對容易固定探測器，在測量過程中，探測器能在口腔全景機(jī)出束工作的一個(gè)周期內(nèi)全程正常探測。2號位與1、3號位有顯著差距卻是預(yù)期之外的，可見在2號位測量受到較多不確定因素的影響，因此測量重復(fù)性時(shí)建議不選取2號位。

綜上所述，為了得到更好的復(fù)現(xiàn)性和重復(fù)性，建議選取3號位（貼近次級光闌處）作為檢定點(diǎn)。

2.2 討論

低對比分辨力（lower contrast resolution）又稱密度分辨力（density resolution）。WS 76-2011《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》中的標(biāo)準(zhǔn)定義：可以從均一背景中分辨出來的特定形狀和面積的低對比度微小目標(biāo)。這是影響圖像質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，而現(xiàn)有檢定規(guī)程JJG 744-2004也沒有相關(guān)說明，因此利用現(xiàn)有規(guī)程對其進(jìn)行檢定尚有不足之處。

口腔全景機(jī)在拍攝時(shí)同醫(yī)用CT類似，X射線球管與探測器同時(shí)轉(zhuǎn)動，參考醫(yī)用CT的檢定規(guī)程和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19042.4-2005《醫(yī)用成像部門的評價(jià)及例行試驗(yàn)第3-4部分:牙科X射線設(shè)備成像性能驗(yàn)收試驗(yàn)》，建議在口腔全景機(jī)的檢定中引入檢測模體，可解決探測器位置固定和低對比分辨力的測量問題。

3 結(jié)語

本文對口腔全景機(jī)檢定中遇到的問題進(jìn)行分析，并通過實(shí)驗(yàn)提供初步的解決方案，為解決口腔全景機(jī)相關(guān)參數(shù)的量值溯源提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

[1]全國電離輻射計(jì)量技術(shù)委員會.JJG 744-2004[S].北京：中國計(jì)量出版社，2004.

[2]全國醫(yī)用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T 19042.4-2005[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

[3]全國醫(yī)用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會醫(yī)用X線設(shè)備及用具標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會.YY/T 0010-2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[4]全國醫(yī)用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會醫(yī)用X線設(shè)備及用具標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會.YY/T 0795-2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[5]衛(wèi)生部放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)委員會.WS 76-2011[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[6]全國電離輻射計(jì)量技術(shù)委員會.JJG 1078-2012[S].北京：中國質(zhì)檢出版社，2012.