X光透视系统的质量控制

本刊海外编辑部，北京 100022

X光透视系统的质量控制

张冠石

本刊海外编辑部，北京 100022

X光透视系统是利用多角度X光扫描图像，对患者身体内部构造实时成像的放射影像学技术。由于其可以实时展示患者身体内部的变化，因此逐渐成为医学影像学技术中不可或缺的组成部分。对X光透视系统的质量控制操作，主要针对其图像质量和放射剂量进行，根据不同的目的和重要性，不同操作的频率也会有所不同。

X光透视系统；质量控制；放射剂量

X光透视检查是医学影像学中放射剂量最大的技术之一。早在1995年，FDA就针对高剂量（HDR）X光透视系统的过度使用发布了警告。根据文献资料[1-4]，历史上有过多次高剂量X光透视系统造成患者烧伤的案例，因此对X光透视系统进行质量控制，并限制X光透视扫描的放射剂量对保证患者和医护人员的人身安全非常重要。由此，美国医疗机构评审联合委员会（JCAHO）规定，医院需要准确测量患者在接收X光透射检查时的表皮剂量，以便准确调整扫描的射线强度。

X光透射系统是医学影像学的核心设备之一，因为该设备经常用于各种介入性操作和血管造影术等，因此需要对该设备进行完备的质量控制。对X光透射系统的质量控制应当由临床工程师、医学物理师和放射技师协同完成。

1 日质量控制流程

若没有特殊情况，则无需每天对荧光镜系统进行质量控制的相关测试。例如，若放射科医生发觉系统分辨率下降或出现图像噪声等间歇性问题，那么医工人员有必要在一段时间内每天对X光透视设备做质控测试，以判断问题原因。根据文献记载[5]，有研究人员设计过针对X光透射系统质控流程的体模，同时这种体模也有生产商进行生产和销售。

2 月质量控制测试

X光透视系统的周期性功能测试应当由实际操作的技师完成。该测试应当使用针对X光透视系统设计的体模（1个衰减器、1个细线网格和1把梯度尺）完成，可以用于测量该设备的空间分辨率和成像对比度。研究人员可以设置固定的球管电压和电流来获取具有可比性的成像结果，然后通过比对每次测试的结果，来判断两次测试之间该透视系统是否有功能偏差。

3 年质量控制测试

3.1 常用放射剂量水平测量

普通X光透射操作中，患者经皮剂量及反射剂量的测量对于估算患者以及医护人员可能接受的放射照射非常重要，因此此项测试每年应当不少于1次，而且监管机构也很可能要求更高的测试频率，例如每季度或每月1次。

进行常用剂量测试时，研究人员应当将X光透视设备设定在患者成像过程的常用参数环境下，并开启自动亮度控制模式。通常情况下，研究人员可以使用不同厚度（10、20、30 cm等）的PMMA或其他仿人体材料，测量X光球管与体模之间的射线强度。如果相关测试要求将电离箱悬空放置于空气中，则需要调整体模的形状以及射线照射的方位，以保证电离箱与体模表面之间存在一定的间隔。

对于便携式C形臂系统和C形臂或U形臂系统来说，没有必要进行直射患者扫描床的相关测试，因为医护人员可以通过调整球管的方位，从侧面对患者进行扫描，从而有效防止床体对射线的干扰。

进行经皮剂量和反射剂量测量时，如果将球管-患者的距离设定为100 cm，那么用于测量剂量水平的电离箱就应当放置于距离X光传感器30 cm处。如需将电离箱悬空，则可以将电离箱与传感器之间的距离调整为50 cm，以保证电离箱与患者之间有一定的空间。研究人员可以使用传感器测量传感器位置的放射剂量，然后通过平方反比定律计算其前方30 cm位置的放射剂量。

若被测试的X光透视系统采用从前向后或者从后向前的侧面扫描模式，则其在扫描过程中，由X光的折射和反射而形成的伪影应当集中于球管-患者距离的一半处，因此在进行质量控制时，研究人员通常需要将电离箱放置于球管与体模连线上，从而通过调整电离箱和体模之间是否存在空隙来决定是否测试反射剂量。研究人员应当于球管-患者距离的中点偏向X光焦点一侧15 cm处预测患者经皮剂量。如果被测X光透视系统具有高剂量成像功能，则上述质控流程也应包括该功能。

3.2 最高放射剂量水平测量

如果要测量X光透视设备的最高放射剂量水平，研究人员应当尽力避免体模材料对X光的折射[6-8]，因此不应使用有折射效应的PMMA体模。正常情况下，研究人员应当在X光接收器前方放置一块铅板，并开启X光透视设备的剂量自动调整功能，使被测试设备自动将放射剂量调整至最高水平。

由于生产商和设备型号不同，不同的X光透视设备具有不同的剂量上限。美国医学物理师协会（AAPM）建议，正常的X光透视系统剂量≤10 R/min，高剂量模式下≤20 R/min。

对于便携式C形臂系统和C形臂或U形臂系统来说，由于医护人员可以通过调整球管的方位，从侧面对患者进行扫描防止床体对射线的干扰，因此没有必要进行直射患者扫描床的相关测试。具体实施中，研究人员应当尽量缩短球管-患者距离，并将电离箱放置于X光接收器前30 cm处。由于接受器前方有铅板隔阻，研究人员可测量被测设备的最高放射剂量水平。如果被测X光透视系统具有高剂量成像功能，则上述质控流程也应包括该功能。

3.3 成像质量

X光透视检查的图像质量应包括两个参数：空间分辨率和对比度。

3.3.1 空间分辨率

测定空间分辨率时，研究人员应当将一个线对体模置于X光接收器的中心。线对体模中的细线应当与X光透视系统的扫描方向和网格线各成45°，线对距离为0.7～5对/mm。具体操作时，研究人员应当使用0.8～1.2 mm的铜板进行射线硬化，然后开启自动计量控制功能扫描体模。在成像结果中能够分辨的最窄线对就是该系统的空间分辨率。

在具体操作流程中，每次执行该质控操作的人员应当尽量固定，以避免主管分辨线对时的主管误差。另外，如果被测试系统含有多个显示器，研究人员应当选用日常工作中最常用的显示器进行该项测试，然后对其他显示器进行同样的测试以判断上述显示器是否有故障。

3.3.2 对比度

测试系统对比度时，通常可以通过对含有多个不同对比度标识物的体模进行扫描来实现。这些体模中常含有多个不同大小的金属块或带洞的金属板。

4 年放射成像功能测试

在具有放射成像功能的X光透视系统中，放射成像系统独立于透视系统，应单独评估其功能和稳定性。

4.1 球管电压校准

在X光透视检查过程中，由于系统通常开启自动亮度控制功能，因此球管电压值可能会不断变化。基于上述原因，对于大多数X光透视系统，使用人员无需确认球管电压数值的准确与否，因为球管电压的准确度并不直接决定图像质量或患者剂量。

测试X光透视系统球管电压的常用手段是非侵入式球管电压仪。这种仪器在市面上较为常见，而且也便于操作使用。对于球管电压的测试可允许误差范围为±10%。

4.2 射线质量

在X光透视系统中的射线发生电路与放射成像系统中所用的电路不同，因此放射成像射线束质量结果不等同于于透视系统的射线质量。

对于可以手动控制球管电压的X光透视设备，研究人员可以将球管电压固定，然后参照放射成像设备射线质量的测试方法，通过测量辐射率来计算射线半值层（HVL）。如果X光透视设备不具有手动调节球管电压的功能，则研究人员需要在自动亮度调整模式下进行射线质量的测量，1种可选的测试流程如下：将射线照射范围调至最小，并将辐射测量装置放置于球管与射线接收器之间、距离球管尽量远的位置。准备一系列的厚度为1 mm的铝板，并保证铝板的面积足够覆盖射线照射范围，同时这些铝板能够将球管峰值电压提高至80 kV以上。开始时，将所有铝板都放置于球管与辐射测量装置之间，之后逐个将铝板移至辐射测量装置与射线接收器之间。在这个过程中，持续测量透视系统的辐射率，并以此计算半值层。在实际操作中，由于半值层数值通常与球管电压直接相关，因此也需重视球管电压。

4.3 X光网格

在临床使用中，X光透视系统的网格可能会产生凹痕或错位。对该部件进行质量控制时，应尽量将其从透视系统中取出并用高分辨率放射成像系统检查。

4.4 射线准直器

研究人员需要校正X光透视系统的准直装置，以确保射线照射范围和射线接收范围一致。

4.4.1 X光成像系统准直

在放射成像系统中，射线束的中轴应与射线接收器的中心对准，以保证射线束的方位正确，避免图像边缘被切除以及成像范围不一致导致的额外辐射。美国联邦法规规定，单侧射线束照射范围的边沿与射线接收器边沿的距离不应超过球管-患者距离的3%，而x轴和y轴两个方向上边沿的距离之和不应超过球管-患者距离的4%。此项测试应当每年至少进行1次。

4.4.2 X光透视系统准直

在X光透视系统中，射线束的中轴应与射线接收器的中心对准，以保证射线束的方位正确，避免图像边缘被切除以及成像范围不一致导致的额外辐射。美国联邦法规规定，单侧射线束照射范围的边沿与射线接收器边沿的距离不应超过球管-患者距离的2%。

5 结论

CT系统作为现代医院放射科重要工具之一，结构复杂、功能强大，其扫描结果现已成为医院中患者诊疗的重要依据，因此扫描时需重点考虑成像的准确性、精确性、分辨率和对比度等影响因素。与此同时，X光透视系统是医用放射诊断学中最大的患者辐射来源之一，因此在保证成像结果的前提下尽量降低患者剂量，也同样是医护工作者们需要关注的话题[9]。医院中的临床工程师和医学物理师是负责X光透视系统质量控制的力量。本文通过对医院中不同频率质量控制流程的内容进行阐述和介绍，向大家介绍了发达国家的X光透视系统质量控制手段和方案，希望能够为国内患者的健康事业作出一份贡献。

[1] 傅强,敬铁楠,张琳．口腔医学X线检查人体受照剂量的研究[J]．口腔医学,2010,(1):49-50．

[2] Reulla DF,Eder H．Patient exposure in medical X-ray imaging in Europe[J]．Radiat Prot Dosimetry,2005,114(1-3):11-25．

[3] Ron E．Cancer risks from medical radiation[J]．Health Plays,2003, 85(1):47-59．

[4] Paola A．Increased use of CT scans raises risk of higher radiation exposures[J]．N Engl J Med,2007,357:2277-2284．

[5] 吴毅,王时进,郑钧正,等．估算X线诊断受检者器官剂量的体模实验方法[J]．辐射防护,1987,(5):335-340．

[6] Shope TB,Gagne RM,Johnson GC．A method for describing the doses delivered by transmission x-ray computed tomography[J]．Meal Phys,1981,8(4):488-495．

[7] Cohnen M,Poll LJ,Puettmann C,et al．Effective doses in standard protocols for multi-slice CT scanning[J]．Eur Radiol,2003,13(5): 1148-1153．

[8] 研究:在心脏导管手术中屏蔽患者骨盆部位以减少操作者辐射剂量[J]．楼晓敏,郑煜,译．中国医疗设备,2012,27(11):12．

[9] Dixon RL．A new look at CT dose measure-ment:beyond CTDI[J]．Med Phys,2003,30(6):1272-1280．

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