检定医用数字摄影（DR）系统X射线辐射源影像的均匀性

刘萍萍　林志伟 / 厦门市计量检定测试院

检定医用数字摄影（DR）系统X射线辐射源影像的均匀性

刘萍萍林志伟 / 厦门市计量检定测试院

根据JJG 1078-2012 《医用数字摄影（CR、DR）系统X射线辐射源》中关于影像均匀性的检定方法，从多方面分析人为因素影响影像均匀性技术指标的评价，为实施影像均匀性检测提供参考。

数字X射线摄影系统；影像均匀性；合格评定；检定方法

0　引言

根据JJG 1078-2012《医用数字摄影（CR、DR）系统X射线辐射源》关于均匀性的检定要求，剔除医用数字摄影（DR）系统X射线辐射源（以下简称DR机）本身固有性能对影像均匀性的结果影响，大量的实验结果表明，对DR机的影像采用不同的处理方法会直接影响影像均匀性的判定结果。

在检定过程影响影像均匀性的因素有：选择不同实验标准偏差计算方法、影像输出质量、ROI信号强度读取方法、影像采集技术参数的设置及滤线栅是否正确使用等。为更好评定DR机的影像均匀性技术指标，本文提出对DR机影像均匀性影响因素的探讨。

1　选择不同实验标准偏差计算方法对DR机影像均匀性的影响

JJG 1078-2012中未明确采取哪种方法计算实验标准偏差，而在YY/T 0471-2009《数字化医用X射线摄影系统专用技术条件》中规定采用贝塞尔公式法计算实验标准偏差：

根据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》，测量次数较少时，可采用极差法评定实验标准偏差：

其中，当测量次数为5次，查表得极差系数为C = 2.33。

JJG 1078-2012规定，DR机影像均匀性不得大于2.2%。随机抽取20台DR机，分别用贝塞尔公式法和极差法计算DR机影像均匀性，结果表明：两种实验标准偏差计算方法产生的影像均匀性值比较一致的有4台，影像均匀性差值在0.5%内的有13台，影像均匀性差值大于1%的有3台。两种实验标准偏差计算方法产生DR机影像均匀性不一致的原因主要是，贝塞尔公式不是样本实验标准偏差的无偏估计，由此而产生近似误差。

虽然两种实验标准偏差计算方法会产生影像均匀性差值，但对于判定其合格与否大部分是一致的。仅当计算结果落在合格与否的2.2%临界点时，检定人员必须正确选择实验标准偏差计算公式计算影像均匀性。

2　DR机影像输出质量对影像均匀性的影响

当打印机与监视器上原始图像保持一致时，影像输出采用的打印机质量与影像胶片质量的好坏可直接影响使用光密度计测量胶片的光密度值。对同一幅图像经过不同的后处理后输出到同一台打印机，用光密度计测量光密度值得出的均匀性值分别为1.9%和18.8%。因此，建议测试过程尽量采用高质量的打印机与影像胶片，以降低胶片与配套设施质量引入的测量误差。

3　ROI信号强度读取方法对DR机影像均匀性的影响

随机抽取20幅影像，对同一幅DR机影像，分别用光密度计和计算机软件在相同的位置读取ROI信号强度值，采用贝塞尔公式计算影像均匀性。实验结果：DR机影像均匀性基本一致有33%，影像均匀性相差较大有67%，使用光密度计测量得出的影像均匀性大部分大于用软件读取ROI的影像均匀性。

由于光密度计点测量引入的DR机影像均匀性误差不可忽视。大部分DR机的影像均有ROI测量功能，部分生产厂使用的校准软件具有DR机影像的ROI测量功能。当检测的影像均匀性值误差较大时，应联系生产厂技术人员。若DR机无影像的ROI测量功能，建议将图像拷贝成医学影像格式，用DICOM Viewer软件测量。

4　影像采集技术参数的设置对DR机影像均匀性的影响

1）管电流与加载时间之积的取值不同，射线的能量和强度分布存在的差异会对DR机的影像非均匀性产生影响。

过低的管电流会导致曝光剂量过小，出现噪声甚至斑点（如图1）。管电流太大又会引起图像质量下降，不利于DR机影像均匀性指标。

在DR机影像均匀性检定不合格的情况下，应联系技术人员查询DR机是否准确校准。若DR机长期未校准（如图2），也会对影像均匀性造成影响。

图1　曝光剂量过小出现斑点

图2　DR机长期未校准影像中心出现“十”字架

2）原始影像和处理后影像的选择会影响DR机的影像均匀性

一般测试影像为处理后的图像。同一幅影像的采集矩阵、像素大小等差异均会影响影像均匀性。实验结果表明：原始影像和处理后影像均匀性相差较大。因此建议有异议时，及时联系制造厂技术人员，避免造成检定DR机的影像均匀性误判。

选取10幅不同型号DR机影像，同一幅影像、在相同位置，分别测量原始影像和处理后影像的ROI，影像均匀性误差见表1。

5　滤线栅是否正确使用对DR机影像均匀性产生影响

滤线栅的功能是滤除散射线，若操作不当，不仅不能吸收散射线，反而会影响DR机的影像均匀性。生产厂进行探测器检查时需移走滤线栅后校准DR机的影像均匀性。而实际检定过程中，计量检定规程未规定必须移走滤线栅，即均匀性合格评定可在移走与不移走滤线栅两种条件下取最小值。

部分DR机配置不同焦距范围的滤线栅供操作人员选择，而有些DR机的滤线栅是固定的，拆卸麻烦。对不同型号的DR机，针对是否正确使用滤线栅做了大量试验。实验结果表明，在合理配备、正确使用滤线栅影像情况下，均匀性相差不大。较多的DR机在有滤线栅的情况下测得的影像均匀性不理想，因此在检定过程需注意滤线栅的焦距范围设定是否满足SID为100 cm或180 cm的要求。若SID与滤线栅的焦距范围不吻合，必须更换符合SID要求的滤线栅。必要时移除滤线栅，校正平板后再进行计量检定。

表1　同一次摄影原始影像和处理后影像的影像均匀性误差

6　结语

综上所述，检定方法的合理选择与影像均匀性技术指标合格与否紧密相关。当影像均匀性超差时，应逐项分析、剔除人为操作不当产生的误差，把人为因素降到对影像不均匀性的影响程度最低，必要时可联系生产厂技术人员解决。

［1］ 全国电离辐射计量技术委员会.JJG 1078-2012［S］.北京：中国质检出版社，2012.

［2］ 蒋伟，龚海艇，施玲华，等.DR图像质量控制方法探讨［J］.上海医学影像杂志，2009，18（2期）：161.

［3］ 刘立超，龚欢，宋法亮.DR四肢滤线器摄影的临床应用评价［C］.新疆兵团医学影像学分会第三届学术会议论文集：64.

［4］ 胡安宁.数字化摄影（DR）成像质量相关技术因素的分析与优化［J］.中国医疗设备杂志，2009，24（04）：92.

Discussion on conformity assessment and verification method of image uniformity for Digital Radiographic X-ray System

Liu Pingping， Lin Zhiwei
（Xiamen Institute of Measurement and Testing）

According to the verification regulation of JJG 1078-2012“X-ray Radiation Source for Medical Computed Radiography System and Digital Radiography System on Verification Method about Image Uniformity”， the influence of the human factors about assessment in image uniformity technology indicators is analyzed. Several suggestions for image uniformity test are provided for reference.

Digital Radiography System； flat uniformity； conformity assessment； verification method