全景X射線牙片機輻射檢定和質(zhì)量控制

汪長嶺，湯黎明，夏勛榮

1.南京軍區(qū)南京總醫(yī)院，江蘇 南京210002；2.江蘇省計量科學(xué)研究院，江蘇 南京 210007

全景X射線牙片機輻射檢定和質(zhì)量控制

汪長嶺1，湯黎明1，夏勛榮2

1.南京軍區(qū)南京總醫(yī)院，江蘇 南京210002；2.江蘇省計量科學(xué)研究院，江蘇 南京 210007

目的保證全景X射線牙片機正常工作，并確保其輻射安全性。方法采用比拉那型X射線劑量計對4種全景牙片機輻射輸出的空氣比釋動能率、重復(fù)性以及質(zhì)量進行檢測。結(jié)果此次檢定的全景X射線牙片機基本可較好地達到JJG744-2004《醫(yī)用診斷X射線輻射源檢定規(guī)程》的指標要求。結(jié)論輻射檢定是全景牙片機醫(yī)學(xué)檢定的重要組成部分，為制定輻射檢定規(guī)范提供了參考。

全景X射線牙片機；輻射檢定；質(zhì)量控制

0 前言

自 1895 年發(fā)現(xiàn) X 射線以來，X 射線成像設(shè)備逐漸成為最有效的檢查和診斷工具之一，給予醫(yī)生重要的參考，并很大程度上決定了醫(yī)生對病癥的判斷和制定治療方案。全景牙片機使用X光對上、下頜骨進行掃描全景成像，用于牙齒解剖結(jié)構(gòu)及牙周的檢查、矯正方案的制定、種植牙前的評估、智齒定位、牙齒拔除等外科手術(shù)方案制定和風(fēng)險評估以及頭、面部腫瘤、囊腫的篩查及鑒別。

合適的輻射劑量決定了成像[1-4]的清晰程度，輻射劑量過低無法穿透組織，過高又會穿透骨骼和牙齒。另一方面，單次輻射風(fēng)險一般是很低的，但由于低劑量X射線在體細胞的輻射有延遲的影響以及多次輻射的積累效應(yīng)，可能會增加腮腺腫瘤或甲狀腺癌的風(fēng)險。因此，對牙片機進行輻射檢定有著重要的意義，既保證了牙片機正常工作又確保了病人的安全[5-8]。

本文參考已有相關(guān)標準[9-12]，對全景 X 射線牙片機輻射檢定方法進行研究，包括對輻射輸出的空氣比釋動能率、輻射輸出的重復(fù)性測量、輻射輸出的質(zhì)的檢定，并對結(jié)果進行了初步分析。

1 檢測條件和檢測設(shè)備

檢測溫度設(shè)定為 15～30℃、大氣壓為 80～110 kPa、相對濕度為 30%～85%。用電流時間的積表示的空氣比釋動能的重復(fù)性應(yīng)符合允差或規(guī)定值。

1.2 檢測設(shè)備

采用比拉那型 X 射線劑量計，量程為 35～105 kV，有效量程下限＜ 1μGy。比拉那型探測器由 4 個靜電計通道（D1/D2/D3/D4）及 1 個可移動的過濾器包組成，過濾器包可改變6種位置，其中的1種位置是用于檢查過濾器的。探頭的位置放置恰當(dāng)時，兩個探頭的輻射信號相同，則信號比為 1。D2/D1 的信號比用于計算管電壓，并作為 kV 測量的過濾值；劑量探頭D3的靈敏區(qū)位于劑量計頂面之下10 mm 處，劑量探頭 D4 直接安放在 D3 的下面，二者之間有一薄金屬片，D3/D4 的信號比值用于估算總過濾。

2 輻射檢定參數(shù)和要求

2.1 檢測輻射輸出的空氣比釋動能率

將診斷水平劑量儀傳感器置于全景牙片機影像探測器表面的中心位置（圖 1），電離室中心軸與射線束垂直，選擇 X 射線管電壓為 60 kV 或自動曝光條件。

在上述條件下曝光，測量 3 次以上，取其平均值，按式 (1)計算空氣比釋動能率。

式中M為診斷水平劑量計3次測量的平均值，N為電離室或半導(dǎo)體探測器空氣比釋動能率的校準因子，KTP為電離室型探測器溫度、氣壓密度修正值，其單位為 mGy/min。

參考 JJG 744-2004《醫(yī)用診斷 X 射線輻射源檢定規(guī)程》標準（下稱標準）：在規(guī)定的工作條件下，輻射輸出的空氣比釋動能率應(yīng)≤ 25.0 mGy/min[4]。

圖1 全景牙片機檢定測量裝置照片

2.2 輻射輸出的重復(fù)性

2.4.3 不同施鉀肥處理對甜玉米鉀肥表觀利用率的影響 肥料的表觀利用率能很好地反映作物對肥料養(yǎng)分的吸收狀況，通過對不同施肥量及施肥方法的鉀肥表觀利用率進行分析可知（表6），等施鉀量條件下，30%OF＋70%CF處理的鉀肥表觀利用率最大，為44.19%，其次為 50%OF＋50%CF 處理，為 38.43%，最低的為100%OF處理，為22.98%。

在攝片方式時，將X射線管電壓調(diào)至常用電壓值（60 kV 或 70 kV），采用積分式診斷水平劑量計，在非減弱輻射束下連續(xù)測量n次（n≥ 7），將標準偏差除以空氣比釋動能率的平均值得出輻射輸出的重復(fù)性{5-6]。

要求：在常規(guī)工作條件下，輻射輸出的重復(fù)性值應(yīng)≤ 10.0%。

2.3 輻射輸出的質(zhì)

將診斷水平劑量儀的探測器置于影像探測器表面的中心位置，電離室的中心軸與射線束垂直，將X射線管電壓分別調(diào)至 50、60 、70 kV，在球管和探測器中間增加吸收鋁片，測量未加吸收片和增加不同厚度的吸收片時的空氣比釋動能率。最后使用圖形擬合計算，求出空氣比釋動能率降到初始值一半時的輻射的質(zhì)，也可使用半值層測量儀直接檢測[7-9]。

要求 ：管電壓 50 kV 時，半值層應(yīng)≥ 1.2 mmAl；管電壓 60 kV 時，半值層應(yīng)≥ 1.3 mmAl；管電壓 70 kV 時，半值層應(yīng)≥ 1.5 mmAl。

3 檢定方法和檢定結(jié)果

本文對4種型號的X光全景牙片機，包括GE公司的Orthopentomograph OP 100D，YOSHIDA 公 司 XP52，Sirona公司的 ORTHOPHOS 和 KAVO 公司的 Gendex 進行檢定。

3.1 測量儀放置和參數(shù)設(shè)置

在測試之前，將機頭的專用固定桿移走，避免影響掃描過程的信號采集。將診斷水平劑量儀傳感器置于全景牙片機影像探測器表面的中心位置，使用與劑量計配套的接收器，實現(xiàn)與探測器數(shù)據(jù)交換。

首先進行傳感器位置檢測，在“Select type of measurements（選擇測量類型）”選項卡中，選擇檢測對象為“Panoramic Dental（全景牙片機）”，并在“Select parameter(選擇參數(shù) )”選項卡中，選擇“Tube voltage（管電壓）”作為測量參數(shù)（圖2）。設(shè)置延遲時間為 200 ms，進行 1 次預(yù)曝光，不需要進行完全掃描，顯示值在掃描期間要連續(xù)更新（當(dāng)測量值穩(wěn)定在 1.00±0.05 范圍內(nèi)，停止曝光）。傳感器的位置是否正確，可預(yù)判，如果定位不正確，必須重新對探頭定位，而對較小的定位誤差，可通過系數(shù)進行校正。接著將全景牙片機復(fù)位，即可測量部分或全部待檢參數(shù)。在接收器端設(shè)置好 kV、mA 和掃描時間，最多可同時測量 6 組參數(shù)（管電壓峰值 kVp、掃描時間 ms、空氣比釋動能 mGy、空氣比釋動能率 mGy/s、管電流 mA、毫安秒 mAs）。

圖2 接收器端的參數(shù)設(shè)定

3.2 全景牙片機參數(shù)設(shè)置

對于未設(shè)定參考模式的全景牙片機可在常用測量范圍內(nèi)設(shè)定 kV、mA 和掃描時間，如 70 kVp、10 mA、19 s，見圖3。而對于有參考默認設(shè)置全景牙片機，可選擇廠家默認設(shè)定的不同參數(shù)組合，并逐一測量。全景掃描的曝光時間大約為 10～20 s，接收器在掃描期間連續(xù)更新讀數(shù)[10-12]。

圖3 全景牙片機參數(shù)設(shè)定

3.3 檢定結(jié)果

通過對4種型號的全景牙片機進行檢定，對每臺設(shè)備測量 7 次以測算其重復(fù)性。其中 KAVO 公司的 Gendex 的空氣比釋動能率較其他型號的機器高，但都遠低于 JJG744-2004 標準，輻射輸出的質(zhì)約為（2.2±0.1）mmAl，相對于普通通拍片機上的 2.5～3.5 mm 低。檢定過程中我們發(fā)現(xiàn)，ORTHOPANTOMOGRAPH 由于使用年限較長，輻射輸出的重復(fù)性較差，其值 8.2 % 已非常接近臨界值 10%，在一定程度上影響牙片拍攝質(zhì)量。通過對電源板、控制板及球管進行系列檢測，發(fā)現(xiàn)高壓產(chǎn)生模塊部分故障，經(jīng)過后續(xù)維護，恢復(fù)正常。具體檢測數(shù)據(jù)，見表1，其中空氣比釋動能率為7次測量的平均值。

表1 4種型號的全景牙片機檢定

4 總結(jié)

此次檢定的全景X射線牙片機基本可較好地達到了標準要求。可以預(yù)見，隨著牙片機使用的年限和使用頻率的增加，設(shè)備各部件都可能發(fā)生老化、故障。為保證全景X射線牙片機正常工作，應(yīng)建立全景X射線牙片機檢定規(guī)程，并對其進行周期性檢定。通過輻射劑量質(zhì)量控制和檢定，可及時發(fā)現(xiàn)全景牙片機的輻射的質(zhì)量問題，降低醫(yī)生和病患受到過量輻射的風(fēng)險[13]。另一方面，通過周期性檢定和質(zhì)量控制，也訓(xùn)練了操作人員的綜合素質(zhì)、工作態(tài)度、敬業(yè)精神。

[1] 陳曉武．影響口腔曲面體層攝影質(zhì)量的相關(guān)因素[J]．現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué),2004,13(3):129-130．

[2] 李曉榮,劉國英,曾桂英,等．CR在傳統(tǒng)口腔曲面斷層攝影中的探索和改進[J]．放射學(xué)實踐,2010,25(8):929-930．

[3] 郭良棟,婁從輝,孫進城,等．口腔攝影技術(shù)的探討[J]．現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué),2011,20(4):241-243．

[4] 李汝佳,林海波,趙又平．關(guān)于X線口腔全景攝影圖像質(zhì)量的分析[J]．醫(yī)學(xué)信息,2011,24(10):6846-6847．

[5] 楊勇,張圓月,劉志宏．醫(yī)用診斷X射線劑量探測技術(shù)概述[J]．中國測試技術(shù),2005,31(4):94-96．

[6] 姚利興,蔣爭春．低劑量數(shù)字化口腔全景攝影技術(shù)的探討[J]．現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué),2012,21(4):197-200．

[7] 朱志賢,韓發(fā)明,唐文祥,等．牙科X射線全景攝影所致受檢者體表劑量測量方法研究[J]．中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志,2009, (S1):S75-S76．

[8] 于久愿,黃新生．牙科攝影受檢者吸收劑量研究[J]．中國輻射衛(wèi)生,2008,17(2):180-181．

[9] GB-T 19042．4-2005,醫(yī)用成像部門的評價及例行試驗3-4部分:牙科X射線設(shè)備成像性能驗收試驗[S]．

[10] GB/T 11755．1～11755．2-1989,醫(yī)用診斷X射線機管電壓和管電流測試方法[S]．

[11] IEC 61223-3-4,Evaluation and Routine Testing in Medical Imaging Departments Part 3-4:Acceptance Tests-Imaging Performance of Dental X-ray Equipment[S]．

[12] JJG 744-2004,醫(yī)用診斷X射線輻射源檢定規(guī)程[S]．

[13] 陳海輝,曾瑩瑩,吳淑芳．新型牙科X線機的設(shè)計及樣機研制[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2013,28(8):23-25．

Radiation Verif i cation and Quality Control of Dental Panoramic X-Ray Machine

WANG Chang-ling1, TANG Li-ming1, XIA Xun-rong2
1.Nanjing General Hospital of Nanjing Military Area Command, Nanjing Jiangsu 210002, China;2.Jiangsu Institute of Metrology, Nanjing Jiangsu 210007, China

ObjectiveTo ensure the normal work and radiation safety of dental panoramic X-ray machine.MethodsAir kerma rate, repeatability and quality of radiation output of four kinds of dental panoramic X-ray machines were detected with Piranha X-ray dosimeter.Resulta All the indicators of the four kinds of machines can meet the requirements of JJG744-2004 verification regulation of medical diagnostic X-ray radiation source.ConclusionAs an important part of medical verif i cation of dental panoramic X-ray machine, radiation verif i cation can provide reference information for the formulation of radiation verif i cation standard.

dental panoramic X-ray machine; radiation verif i cation; quality control

TH774；TH787

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.08.018

1674-1633(2014)08-0061-03

2013-06-21

2014-02-10

總后衛(wèi)生部軍事醫(yī)學(xué)計量科研專項課題（2011-JL-015）。

本文作者：汪長嶺，博士，工程師。

作者郵箱：bx2717@gmail．com