浅谈医用乳腺摄影X射线辐射源检测方法

玉碧坚

摘 要：本文根据医用乳腺X射线摄影系统的工作原理，结合多年来的实际检测研究和经验，对医用乳腺摄影系统X射线辐射源的各计量技术指标要求和检测方法做逐一介绍。

关键词：医用乳腺摄影X射线辐射源；技术指标；检测方法1 概述

随着国民经济的发展和医疗水平的提高，医用乳腺X射线摄影系统已成为乳腺癌早期诊断的主要设备。其计量参数是否准确可靠，直接影响到临床诊断的准确性和患者的治疗效果，也关系到广大患者和医务工作者的身体健康和安全。要保证乳腺X射线摄影系统检查数据准确，就必须对医用乳腺摄影系统X射线辐射源进行量值溯源。但是，至今为止国家尚无医用乳腺X射线摄影系统检定规程或校准规范，为此有必要研究制定出切实可行的检定规程及方法，以保证消费者身体健康和量值溯源的可靠性。下面根据医用乳腺X射线摄影系统的工作原理，结合多年来的实际检测研究和经验，对医用乳腺摄影系统X射线辐射源的各计量技术指标要求和检测方法做逐一介绍。

2 工作原理

医用乳腺X射线摄影系统主要由X射线管、X线发生器、控制装置、影像记录装置、显示器、数字化图像后处理装置、图像输出设备等组成。

乳腺X线发生器是钼靶X线发生器，钼的原子序数是42，管电压使用范围低，为20～35kV。钼靶X线发生器在这样的条件下产生的X射线能量较低，波长较长，波长在0.063～0.071mm，低能X射线在身体内主要以光电效应被吸收，光电效应与原子序数的四次方成正比，扩大了X射线的吸收差，使密度相差不大的肌肉、脂肪等软组织的对比度大大提高，使乳腺图像的细微结构更加丰富清晰。乳腺X射线成像系统有屏片组合系统、数字成像系统，包括CR、DR成像。

3 技术指标及检测方法

根据医用乳腺X射线辐射摄影系统的工作成像原理可以看出辐射源的质量保证是乳腺机质量保证最重要的因素，而影响辐射源性能的指标参数包括：辐射输出的比释动能率、辐射输出的重复性、辐射输出的质（半价层）、空间分辨力、X线管的焦点、光野与照射野的一致性、X射线管电压、管电流、曝光时间的准确性和重复性，所以在检测医用乳腺摄影X射线辐射源时主要检测的就是这些技术指标。

3.1检测设备

诊断水平剂量计：积分型剂量计，剂量有效量程0.1μGy～1000μGy，其校正因子扩展不确定度不大于5.0%，重复性应不大于1%，非线性不大于1%。

半价层测量仪：其铝片的纯度应大于99.9%，厚度测量的不确定度应小于±10%；或自动半价层测量仪。

空间分辨力测试卡：最大有效线对应不小于10Lp/mm。

自动焦点测量仪：经校准的实时焦点测量仪或狭缝照相机。

辐射野和光野的一致性检测板：经校准的辐射野和光野的一致性检测板。

非介入电压表：量程范围（20～40）kV，允许误差±1KV。

非介入数字式曝光计时器，测量范围：0.001s～2000s，分辨力0.1ms。

温度计：最小分度值不大于0.5℃。

气压计：最小分度值不大于100Pa。

3.2检测方法

3.2.1辐射输出的空气比释动能率

空气比释动能率是乳腺摄影系统X设备以连续方式工作时辐射输出线束的一项主要计量性能指标，在概念上与照射量率等效。对该项指标进行检定是保证乳腺摄影X射线辐射摄影系统诊断质量及实现安全防护的重要手段。在规定范围内，辐射输出的空气比释动能率应不小于7.0mGy.S-1。

3.2.2辐射输出的质

半价层是衡量线质的参量，直接影响乳腺腺体平均剂量和影响对比度。检测时将剂量仪的探测器置于支撑台面上方5cm处并在距支撑台胸侧向里4cm处，调整X射线管焦点到探测器距离为50cm，将压迫器调至焦点与探测器之间二分之一处。选最大的照射野，在 28kV，适当的mAs条件下曝光，记录剂量仪读数。分别将不同厚度的铝吸收片放在压迫器上，用上述的条件曝光，分别记录剂量仪读数。用作图法求得28kV的半价层。也可以用自动半价层测量仪直接测量。其检测结果应满足JJG（桂）31-2012中5.3的要求。

3.2.3 X射线管电压

将非介入电压表的探测器置于X射线照射野中心，射线束轴与探测器截面垂直。如果是双焦点球管，大焦点至少要测量三个kV档，应能覆盖通常乳腺摄影所用的kV范围。小焦点只测28kV档。每档至少重复测量三次，取其平均值，用相对偏差EV表示电压的准确度，按式（1）公式进行计算。

Vi——X射线管电压的设定值kV

——测量的X射线管电压的实际平均值kV

在工作范围内，X射线管电压值的误差不超过±5%。

3.2.4辐射野和光野的一致性

调整光野与胸壁侧支撑台边沿对齐，然后将辐射野和光野的一致性检测板置于支撑台上，使准直器的中心与辐射野和光野的一致性检测板的中心相一致。在适当条件下曝光，从影像或胶片上读取水平及垂直偏差值，胸壁侧以外的其它三侧辐射野和光野相应边沿的距离应在±8mm范围内，胸壁侧应能完全曝光。胸壁侧以外的其它三侧辐射野和光野相应边沿的距离应在±8mm范围内。

3.2.5空间分辨力

用含分辨力测试卡的乳腺模体或直接用空间分辨力卡，放置于影像探测器输入端，并处在照射野的中心位置，选择合适的曝光条件或自动曝光模式条件下曝光，此时在影像或胶片上，直接读取可分辨的线对值（Lp/mm）。要求DR、CR不低于4Lp/mm，屏焦不低于10Lp/mm。

3.2.6焦点尺寸

焦点尺寸是影响系统空间分辨力的关键参量。焦点越小，分辨率越高。用实时焦点测量仪直接测量焦点尺寸。其检测结果应满足JJG（桂）31-2012中5.5的要求。

3.2.7曝光时间指示偏差

采用数字式曝光计時器进行检测。选常用的二个测量点，每个点至少重复测量3次，取其平均值，按式（2）计算曝光时间指示相对偏差Er。

式中：

—曝光时间指示值，ms；

—测量的实际曝光时间平均值，ms。

曝光时间不小于200ms时，曝光时间指示偏差应≤±10%；曝光时间小于200ms时，曝光时间指示偏差应≤±15%。

4 结束语

医用乳腺摄影X射线辐射源检定周期定为一年，经检定确认合格后才能投入使用，只有这样才能提高检查诊断质量，达到保护患者和医务人员的健康和生命安全的目的。