医用CT（精选七篇）
医用CT 篇1
医用CT机的X射线管阴极钨丝加热产生电子流, 发射的电子经球管内两极高压电场加速后, 高速轰击阳极靶, 发生轫致辐射效应, 产生X射线, CT机利用此X射线对人体进行扫描成像。
若对医用CT机工作时发出的X射线没有防护措施或者防护不当, 则会对周围环境造成电离辐射污染。为了保证职业操作人员和公众的安全, 需要对医用CT机房的进行有效屏蔽。
本文主要讨论医用CT机房的屏蔽设计及优化方法。
1 辐射源项
某医院拟使用的一台医用CT机, 该医用CT机的最大管电压为150k V, 最大管电流为500m A, 常用管电压为110k V, 常用管电流为100m A, 该台医用CT机年曝光出束总时间约为300小时。
医用CT机拟在机房内中央使用, 工作时出束的主射方向为四周环向。
2 机房设计
2.1 参考标准
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB18871-2002)
职业照射:1) 由审管部门决定的连续5年的年平均有效剂量 (但不可作任何追溯性平均) , 20m Sv;2) 任何一年中的有效剂量50m Sv;公众照射:实践使公众中有关关键人群组的成员所受到的平均剂量估计值不应超过下述限值:1) 年有效剂量1m Sv;2) 特殊情况下, 如果5个连续年的年平均剂量不超过1m Sv, 则某一单一年份的有效剂量可提高到5m Sv。同时, 按照《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB18871-2002) 中防护与安全的最优化要求, 结合建设单位的实际情况, 设定放射工作人员的剂量管理目标值为5m Sv/a, 公众的剂量管理目标值为0.1m Sv/a。
2.2 机房尺寸
根据《医用X射线诊断放射防护要求》 (GBZ130-2013) 要求, CT机房内最小有效使用面积为30m2, 机房内最小单边长度为4.5m, 医院拟将CT机房内部各边长均为7米, 高4.5米, CT机房与控制室间设置防护门, 同时在一侧墙壁设置病人进出医用CT机房防护门。
2.3 计算方法
在一定的时间间隔内, 离X射线装置焦点某一距离处, 吸收剂量的大小和工作负荷成正比, 该比值即为透射率。
根据X射线穿过混凝土 (或者实心砖墙、铅) 时, 透射率与屏蔽厚度的关系图中查得所需要屏蔽墙 (或者铅防护门) 的厚度。
透射率的计算公式见下式:。式中:
B—屏蔽材料对X射线的透射率
H—年控制有效剂量当量率
d—射线装置焦点与预测点位之间的距离
W—工作负荷
U—使用因子
T—居留因子
2.4参数选择
针对本项目公式中的参数可选取为如下:
H—职业人员选取5m Sv, 公众选取0.1m Sv
d—CT机位于机房中央, 则机房四周预测点之间距离选取3.5m
W—管电流与出束时间的乘积, 1800000m A·min
U—CT扫描时, 电子束打在靶环上所产生的X射线透过人体后被探测器所接收, 因此主射X射线对CT机房屋顶和四周墙体外环境辐射影响可以忽略, 只考虑X射线透射人体的散射线对环境的辐射影响。各方向使用因子均选取1/50。
T—居留因子对于控制室选取1, 候诊区等选取1/4, 过道选取1/16
2.5 计算结果
控制室:0.25米厚的混凝土或者3毫米厚的铅板 (观察窗采用3毫米厚铅当量的铅玻璃) 。
候诊区旁墙壁:0.32米厚的混凝土或者4毫米厚的铅板
走廊过道旁墙壁:0.27米厚的混凝土或者3.5毫米厚的铅板
控制室医生进出防护门:3毫米厚的铅
病人进出机房防护门:4毫米厚的铅
2.6 设计安全系数
根据上述计算结果, 考虑一定的安全系数, 对计算结果进行修正和调整。一般设计取2倍安全系数对结果进行修正和调整, 则计算如下:
控制室:0.27米厚的混凝土或者3.5毫米厚的铅板 (观察窗采用3.5毫米厚铅当量的铅玻璃) 。
候诊区旁墙壁:0.35米厚的混凝土或者5毫米厚的铅板
走廊过道旁墙壁:0.30米厚的混凝土或者4毫米厚的铅板
控制室医生进出防护门:3.5毫米厚的铅
病人进出机房防护门:5毫米厚的铅
2.7 优化设计
综合考虑CT机房周围毗邻的环境功能性对机房屏蔽设计方案进行优化。医用CT机房门口设置符合GB18871-2002附录F要求的电离辐射警示标志, 并安设醒目的工作指示灯, 候诊区避免紧邻CT机房设置, 候诊人员以及非相关职业放射工作人员能够尽量远离CT机房, 此方法可增加计算公式中射线装置焦点与预测点位之间的距离, 则CT机房屏蔽墙的厚度和屏蔽门中铅板厚度均可相应减少。
3 结果与讨论
综上所述, 通过X射线在屏蔽材料中的透射率计算各屏蔽体有效厚度, 同时考虑一定的安全系数后对机房进行合理的屏蔽设计。而合理的对CT机房周围毗邻的环境功能区进行有效布置, 尽量远离CT机房, 可有效的降低各防护墙体和防护门的屏蔽厚度, 降低工程成本。
摘要：医用CT机是现代医学常见的医疗设备, 主要通过发生X射线进行影像诊断。对于X射线需要进行有效的屏蔽防护以保证职业操作人员和公众的安全。本文主要介绍了医用CT机房的各墙体及防护门的屏蔽设计方法。
关键词：CT机,屏蔽,优化
参考文献
[1]国家技术监督局.电离辐射防护与辐射源安全基本标准 (GB18871-2002) .北京:中国标准出版社, 2003.
[2]国家卫生和计划生育委员会.医用X射线诊断放射防护要求 (GBZ130-2013) .北京:中国标准出版社, 2013.
[3]李星洪等.辐射防护基础.原子能出版社, 1982.
医用CT性能检测及常见故障维修 篇2
1 检测方法
1.1 用CT吸收剂量体模进行剂量检测
(1) 体模摆位:将头模放置于扫描床头托中, 将其移至机架扫描孔中心位置, 使体模轴线与扫描面垂直, CT内定位光与头模中心线对齐。将笔型电离室放入头模中心孔, 保证电离室敏感中心置于断层中心[1]。
(2) 扫描条件:选择标准头部扫描条件, 层厚10 mm (也可为8 mm) , 步进为0, 行单层扫描。
(3) 参数测量:将Barracuda的计量仪连接好, 并打开主机进入CTDI测量程序, 按照程序规定位置进行扫描, 记录CTDI值。
1.2 用Catphan TM 500体模进行图像参数检测
(1) 体模摆位:将机架角度设置为0, 体模置于诊视床前端, 利用水平尺调节体模水平, 调节诊视床的高度并移动诊视床。将体模送入机架扫描孔中心, 利用定位光和体模上各层面刻度, 将内定位光定位于体模第一层中心的刻度处, 并将床位清零。
(2) 定位扫描:选择头部常规扫描条件对体模第一层进行单层扫描, 观察所得图像中4条斜线的像是否在x轴和y轴上对称分布, 记录此时床的位置。定位像扫描图片如图1所示。
(3) 图像参数扫描:分别进床30 mm30 mm/40 mm, 对这3层进行单层扫描, 保存扫描图像。
(4) 数据处理:根据所测参数调用相应图像进行测量, 做好原始记录, 并在测量过程中对所测量图像进行照相。
(5) 根据临床照片评估要求, 随机抽取近2个月的临床照片, 与测量过程中产生的测量图像一起打印, 交于全军大型设备计量中心统一进行评审。
2 常见故障维修
2.1 故障一
(1) 故障现象:在剂量检测时, 将电离室放置在体模对应位置, 在没有曝光的情况下, Barracuda的计量仪主机显示CTDI读数。
(2) 排除方法:以上现象是因为检测人员摆放电离室时有其他物体接触到电离室表面, 比如诊视床、手。因此, 检测人员在摆放时应轻握住电离室末端, 尽量保证一次成功地将电离室放入剂量体模相应孔中, 同时将主机上显示读数清零。
2.2 故障二
(1) 故障现象:剂量检测时, 球管曝光后, 主机并未接收到CTDI读数。
(2) 排除方法:将主机与Barracuda的计量仪重新连接, 按照程序要求将主机读数清零, 重新曝光。如果仍无法接收读数, 请将主机放置于CT机房内, 这是由于机房屏蔽了主机与计量仪连接的无线蓝牙信号。
2.3 故障三
(1) 故障现象:定位像扫描时, 所得图像中4条斜线的像不是在x轴和y轴对称分布。定位像不对称示意图如图2所示。
(2) 排除方法:若出现顺时针或逆时针不对称 (图2中的第二幅) , 一般按照顺进逆退原则, 再继续扫描并记录各次扫描的床位, 直到对称。如果定位像出现左右都不对称的情况 (图2中的第四幅) , 请重新对体模摆位, 确保体模水平。
2.4 故障四
(1) 故障现象:在对多排CT进行检测时, 选择标准头部扫描条件, 层厚为10 mm, 起始位置设为0 mm, 终止位置设为0, 进行定位像扫描。进行单层扫描时, 每次最少出现2幅图像, 出现的2幅图像都与定位像有偏差, 不能准确定位测试层[2]。停止扫描, 重复选择单层扫描条件进行扫描曝光, 结果不变。
(2) 排除方法:由于厂家机器程序设置的缘故, 将0位设置为中心位置, 但进行定位扫描并不是按照设定的步进为0, 即在原位置扫描1次, 而是先退床5 mm进行扫描, 然后再进床10 mm进行扫描。因此, 在设置时应将起始位置设为-5, 终止位置设为5。重新扫描, 得出定位像。
2.5 故障五
(1) 故障现象:某些机型在扫描时先进行螺旋扫描整个体模, 然后才能在图像指定位置进行单层扫描, 给扫描体模指定检测层增加了难度。
(2) 排除方法:这是由于厂家安装调试时已经固定了CT的扫描程序, 因此更换操作人员权限, 进入维修模式, 重新设定进行扫描;或者在体模的第一层位置贴上细金属丝, 也能在扫描图像得出定位像的具体位置。
2.6 故障六
(1) 故障现象:在抽取近2个月的临床照片时, 有些软件系统不能实现不同患者的照片合在1张胶片上进行打印。
(2) 排除办法:可以尝试将患者图像复制移动至Film格内, 若仍不行, 可将不同患者的照片改成相同的患者名字, 然后合在一起进行打印。
以上是本人在CT检测过程中的一些心得, 能够针对性地解决一部分常见问题。但由于CT型号众多, 即使是同一厂家的设备, 由于软件版本不同, 也会造成功能实现不一致[3]。因此, 最关键的还是要与影像科医生沟通配合好, 将操作目的恰当如实地反映给操作熟练的医生, 让他们去实现会更加顺利, 也更能恰当地反映设备的实际性能。
参考文献
[1]贾建革.医学剂量实用检测技术[M].北京:中国计量出版社, 2005.
[2]王骏, 周桔.多排探测器CT成像技术[J].医疗卫生装备, 2006, 27 (2) :52-54.
上海市医用CT配置和使用情况研究 篇3
在类似CT这样的大型医疗设备配置和利用管理方面,主要存在两个方面的考虑:如果配置过多,可能导致资源浪费和诱导服务利用;如果配置管理过严、配置数量过少,病人的需求可能无法得到很好的满足,也影响医学的发展[1]。笔者对上海市CT的配置和使用情况作一深入研究,并和其他地区的情况进行比较分析,以期为有关决策提供依据。
在拥有量比较方面,本研究选择了国内的广州和北京,亚洲的韩国、日本和新加坡,以及英国、美国和墨西哥。而在利用情况比较方面,由于数据获取方面的困难,本研究主要对上海、北京和英国的进行了比较。
本研究中的数据主要来源于OECD Health Data 2007,新加坡官方统计报告和国内有关城市的专题统计。
1 CT拥有情况
表1是上海与国内外一些地区的百万人口CT拥有量情况比较。
表1显示,与国内城市相比,2005年上海百万人口CT拥有量明显低于北京和广州;与国外地区相比,上海百万人口CT拥有量显著低于日本和美国。日本在2002年时CT拥有量已达到93台/百万人口,按其发展趋势估算,2005年很可能已达到100台/百万人口,这确是一个非常惊人的数字。根据有关文献报道,日本的CT拥有量在全球也是最高的。按照日本医学技术评估研究所的调查,这主要是由于日本民众偏好高新技术,特别是高新诊断技术所致。
同样作为发达国家,美国百万人口CT拥有量远高于英国,后者略高于上海,还不如北京和广州。这只能以不同的医疗卫生服务体系和医疗保障体系来解释,英国长期以来是国民医疗体系,因此,对于高新技术的利用控制非常严格,而美国作为自由医疗市场体系的代表,新技术的采用上相对没有特别严格的管制。
韩国百万人口CT拥有量也相当高,是上海的4倍多。韩日两国都倾向于较多采用高新技术,或许跟东亚国家的文化传统和民众认知有关,当然也需要得到良好经济发展水平的支撑。墨西哥百万人口CT拥有量不到上海的一半,尽管其人均GDP还高于上海。
总的来看,各个国家和地区CT拥有量都呈现逐年上升趋势。
2 CT使用情况比较分析
2.1 上海市CT总体利用情况
由表2可见,上海市三级医院的CT台均使用率还不如二甲医院,这主要是由于不少三级医院有两台甚至更多CT,而拥有CT的二甲医院往往是一个区域的医疗中心,医疗需求相对比较旺盛。
如果进一步考察不同医院的CT的使用率(实际使用量与理论使用量之比),则会发现存在非常大的差异。一些专科医院如儿科医院、精神卫生中心等的使用率相对比较低,而有些医院的使用率则非常高,甚至达到超出理论使用量2倍甚或3倍的水准。
理论使用量指根据专家的意见所确定的CT一年合理使用情况下理论上能达到的用量,按每周6天,一天8小时计算,CT的综合理论使用量为9200次[2]。从表3可见,上海绝大多数CT的用量超过了理论用量值。
2.2 上海市CT使用情况与国内外地区比较分析
表4汇总了CT的利用效率与是否存在滥用两方面的信息。由于在数据获得方面存在的具体困难,这里只与北京和英国的情况进行比较。
从表中可见,上海CT总体存在超负荷使用的现象,平均利用率超过了160%,这与北京的总体使用率只有48%、三级医院使用率只有79%形成了鲜明的对比,这主要是由于北京配置CT数量过高引起的。英国CT的总体使用率为60%,显著低于上海的水准。单纯从这个方面来看,上海CT使用效率显然远远高于北京和英国。
不过,使用率并不是衡量设备使用效率的唯一标准,还有非常重要的一个方面是考察这种利用是否合理,是否存在广泛的滥用现象。
要考察设备服务利用是否存在滥用是一个比较困难的问题,传统上有学者以阳性率高低作为衡量设备利用是否合理的指标,但是,只要医生不是实在乱用,那么一般要达到比较高的设备检查的阳性率还是相对比较容易的。因此,阳性率指标可以用,但并不是最好的指标。
本研究提出了“设备检查服务次数与住院病人数、诊疗人次数等指标之间的比例关系”这样的替代指标,从宏观的角度上来看,这能够通过横向比较来反映一个地区是否存在设备过度利用的问题。
表4中可以看到,上海CT总使用量与同期出院人次数的比例为82%,即平均每100个出院病人有82个做了CT检查。北京的这个比例是66%,英国只有31%。
由于英国是医疗服务利用控制和审查比较严格的国家,尽管它的CT远没有达到满负荷使用,但为了控制服务利用,病人预约CT检查经常需要等一段相当长的时间,这种情况同样发生在瑞典等另外一些欧洲国家。因此,以它作为参照,可以初步判断上海CT使用上的合理性问题。显然,上海CT使用是偏高的,如果说不存在滥用,那么至少存在不必要使用的情况,而且这种情况还相当严重。
3 讨论和建议
3.1 本研究的局限性
由于数据可得性方面的客观困难,本研究没有能够得到全部参比地区和国家CT利用情况的数据,未能更广泛考察各个地区CT利用的合理性方面的情况。
CT存在各种型号,不同型号的一次扫描时间不同、不同扫描部位的扫描时间不同,本研究未能获得足够充分的数据来调整这个方面可能存在的结构性差异,而简单的假设为各个地区的CT型号结构和扫描结构都基本接近。
3.2 敏感性分析结果
如果上海和北京的CT总使用量与同期出院人次数的比例降到英国的水平,那么两地的CT使用率将大大下降,上海为62%,北京为24%,英国为60%。
可见调整后上海的使用率与英国基本一致,而北京的使用率则过低了。
3.3 影响CT配置和利用的因素
有多种因素可能影响到CT的配置和利用,例如文化传统,经济发展水平、保障制度、补偿机制、地区的医学地位等。
上海和北京都是我国的医学中心城市,属于国内主要的转诊“目的地” ,因此,疾病结构上重病人偏多一些,CT等一些高技术检查也就多一些。
从文化传统上来说,亚洲国家似乎偏信高技术检查一些,比如日本和韩国的CT配置都很高。随着经济发展,上海CT配置也可以适当增加,但应注意不要过高配置。
从补偿机制和结构来看,我国存在着医疗机构因为经济利益冲动而多做CT检查的制度性原因,而发达国家则一般不存在这种补偿冲动。
从保障制度上来说,英美等国的保险控制实际上比上海更加严格,类似CT等高技术检查服务都是受到比较严格约束的。上海对CT利用的监管相对没有这么严格。
此外,对于医疗纠纷的担忧所导致的防御性医疗行为可能也是CT过度利用的原因之一。
3.4 总的判断
总的来说,上海在CT配置管理上应该说是比较成功和合理的,但在CT的使用监管上似乎存在一些问题。未来应继续维持有序控制和发展的政策,并适当加强CT等高技术检查利用的监管。
参考文献
[1]雷海潮,毛阿燕,等.透视大型医用设备配置与管理[J].当代医学,2002,8(12):60-63.
医用CT机质量控制的标准化探讨 篇4
计算机断层扫描(Computed Tomography, CT)是目前最重要的一种医学影像设备之一,由于其广泛应用,已经成为临床医生进行疾病诊断的重要工具。同时,CT的应用显著提高了临床诊断的质量与效果[1]。CT图像质量的优劣, 不仅反映CT质量和运作状态,而且影响CT诊断准确率。 因此,良好的质量控制不仅可以保证良好的图像质量,作为准确诊断的基础,更能较好地保护患者和医务工作者的合法权益[2]。然而,由于CT质量控制的检测依据繁多[3,4,5,6], CT的品牌、型号繁杂,至今没有统一的检测依据和验收标准,并且多数医院CT质量检测间隔周期长,国家也没有出台质控标准化的政策,大多数医院还只是停留在由厂家代为检测的状况,令CT的运行状况堪忧。
1CT机质控现状
医用CT是目前各个医院广泛使用的重要诊断设备,但在整个CT购置、验收、使用到报废过程中,CT的质量控制没有统一的检测标准,大多数医院由厂家代为检测,得到检测数据之后,也无法判定CT质量的优劣。
建立CT质量控制标准,首先要了解CT质量控制的检测环境和质量控制的影响因素,并对这些影响因素进行深入分析。
1.1机房基本环境要求
检测CT机时对环境有较为苛刻的要求,主要包括 :电源、温度、湿度、接地线电阻、室内清洁度。
常规医用CT的检测环境要求如下:电源电压(:380±10)V, 需设置电压稳压器 ;最适温度 :22 ~ 24 ℃,在工作前1 h需要用空调机调好室内温度 ;最适湿度 :50% ~ 60%,需要用除湿机保证适宜的湿度环境 ;接地线电阻 :机房应设置2根地线,1条信号地线(CT机各分系统设备应1点接地,接地点电阻应< 0.2 Ω),另1条为电源保安地线;室内清洁度: 灰尘少,需加装有效的空气过滤装置。良好的工作环境不仅可以保障CT机的稳定运行,更可以明显减少CT机的故障率,所以机房的检测环境尤为重要[4]。
1.2检测体模标准不统一
在CT的质量控制中,体模是主要影响因素之一。作为医用CT的检测设备,其性能是用来评判CT机性能优劣的标准装置。既然是标准装置,其质量参差不齐和量值差异性问题就亟待解决。CT体模的检测指标对于检测结果的影响很大,倍受生产厂家、医疗单位、监督机构的重视。
(1)CT体模的现状。一些体模的检测数据严重超出其自身的标称值范围。研究指出存在以下问题 :1高对比模块的斜孔、孔径与孔间距不等、排列扭曲,孔中有进水现象; 2低对比模块存在孔径与孔距不等、同一模块中材质不均匀、密度不一致等 ;3 CT值模块存在CT值超出其自身的标称值范围等问题[5]。
(2)CT体模的制作工艺不一,导致质量控制时检测不同指标的准确性不一。如等效水材料的体模对CT值检测较差,但对空间分辨力检测比较标准。
1.3质量控制参数的差异性
CT质量控制参数的标准不一,是CT质控无法标准化的主要原因之一。常见的参数包括 :CT值、噪声、层厚、均匀性、空间分辨力和密度分辨力等[2,6,7]。但是文献[9,10]指出, CT质控参数还应包括CT值线性、重建矩阵、采样率、扫描速度、床移精度等。1 CT值线性 :指CT值与其X线线性衰减系数成正比的关系,是一个比较重要的指标,可以作为质量控制的参数 ;2重建矩阵与密度分辨力相关,从密度分辨力可以得出重建矩阵的关系 ;3采样率与空间分辨率成正比,可直接检测空间分辨率 ;4扫描速度快则组织器官运动伪影产生几率就小,而且造影时不同分期动态跟踪获取信息量增多,有利于对照诊断,但多数质控未将其列入检测范围 ;5床移精度是检查床是否准确地把病人送入预定或适当的位置上,床的移动要平滑,移动的精度要求很高。
国际辐射防护委员会 (ICRP) 提出,辐射防护应遵循使用辐射正当化、防护最优化和个人剂量限值等三项基本原则。 在这三项原则中,个人剂量与风险限制是较重要的原则之一, 所以CT机对受检者必须是安全的。对此,用CTDI来表征CT受检者剂量大小,并将其列入本文质量控制的主要参数。
为此,可以得出影响CT质量控制的主要参数如下 : CT值、噪声、层厚、均匀性、空间分辨力、密度分辨力、 CT值线性、床移精度和CTDI。
1.4资源配置的制约性
大型三甲医院和中小医院资源配置的不合理性不仅体现在医务人员素质上,也体现在医疗设备的先进性方面。 中小医院大型设备少、质量控制停滞,而大型三甲医院拥有众多的大型医疗仪器和设备,如果大型三甲医院统一CT质量控制标准,帮助和带动中小医院进行CT质量控制,可以加快CT质量控制标准化的进程。
2CT质控标准化探讨
CT质量控制工作的不统一,不仅由CT质量控制机房环境、体模标准不统一、质控参数差异性和资源配置的制约这几方面因素造成,而且和国家未出台相关规定有关。 国家的调控力度可加快CT质量控制的进程。由于CT质量控制的机房环境统一较其他几个因素简单,在此仅对其他几个因素进行标准化研究。
2.1规范和统一行业标准
在当前通用的CT行业标准中,总共有4个行业标准, 包括2012年实施的《GB17589-2011 X射线计算机断层摄影装置质量保证检测规范》、2007年《GB 9706.18-2006/ IEC 60601-2-44:2002医用电气设备(第2部分):X射线计算机体层摄影设备安全专用要求》、2008年《JJG 10262007医用诊断螺旋计算机断层摄影装置(CT)X射线辐射源检定规程》和《医用诊断X射线计算断层摄影装置(CT) 临床应用质量检测技术规范(试行)》。这4个标准中,分别存在着差异,亟待统一[3,4,5,6]。
CT机的质控检测标准主要是按照国标GB/T-175891998,军标JJG961-2001和JJG1026-2007等计量检定规程制定的。医院现有运行的CT机主要是螺旋CT机,应该主要参照JJG1026-2007来执行,但就此标准而言,对于国外进口的CT机来说不够严格,要求太低,所以对于进口CT机基本都参照生产厂家提供的技术资料中的指标来进行CT机验收和状态检测。因此,CT质控检测的标准规定亟待统一[7]。
2.2体模标准化研究
IEC(国际电工委员会)对CT质量控制的体模有标准 : 对于检测CT剂量指数(CTDI)的体模必须由直径为16 cm(用于头部断层摄影)和32 cm(用于体部断层摄影)的有机玻璃圆柱体组成,其长度必须>测量用电离室的灵敏体积长。体模中必须设有大小足以插入辐射探测器的孔,这些孔平行于体模的对称轴,且位于体模的中心和表面下1 cm,间隔90°。
当今医用CT质量控制的体模层出不穷,主要包括以下几种[8],见表1。
AAPM和CATPHAN500是医用CT检测目前较多使用的检测体模,均来自美国,是国际上公认的体模[9]。AAPM体模体积较大、重量较重,内部为水,携带不易 ;另外水中的汽泡和漏水问题也很难处理。CATPHAN500体模体积较小,质量也相对较轻,容易携带,无汽泡和漏水问题。 AAPM为水体模,纯水层面还可以作为CT值和CT值均匀性的校准体模,但空间分辨力和定位光精度指标检测比较差。CATPHAN500体模的等效水材料对CT值指标的检测欠佳,而且不能用于对CT机的校准。在日常的检测工作中需配备一个轻便的纯水模,用于对CT值的检测 ;它在空间分辨力指标的检测较为客观,可用于检测定位光精度, 在医院比较实用。
上述两种体模都可作为医院日常检测的体模。不同的体模各有自身的优缺点,对于不同参数的检测,可以尝试不同的体模检测。因此,统一体模标准也急需解决。
2.3构建指标体系
结合文献[2,9]对影响CT质量控制的主要参数进行分析, 确定如下主要指标,可以作为CT质控的指标体系 :CTDI、 层厚、CT值和CT值线性、空间分辨力、低对比度分辨力、 噪声、床移精度和均匀性。
2.3.1CTDI的定义方式
CTDI是用来表征CT受检者剂量大小的参数,是指连续扫描头部剂量体模或体部剂量体模的中心孔或4个体模表面下1cm处孔的中间位置平均吸收剂量。其种定义方式[10]有3种:
(1) CTDI100:由于射线束准直装置、床、机架和病人躯体散射,病人剂量是沿着垂直于断层平面的直线上位置的函数,见图1。CTDI100值反应在标准体模中测得某点空气中沉积的X射线能量。
在IEC60601-2-44 2002标准中定义如下 :对一个单次轴向扫描产生的沿着体层平面垂直线剂量为 :
式中,D(z) 是沿着体层平面垂直线Z轴的剂量分布(以z=0为中心),这个剂量分布式是按照空气吸收剂量测得的; N是X射线源在单次轴向扫面中产生的体层切片数 ;T是标称体层切片厚度。
(2) 加权CT剂量指数(CTDIw)。多层螺旋CT多采用扇形X射线束旋转照射视野,在CT的扫描野内各点的CTDI100随位置而异,根据ICE的标准定义如下 :
式中,CTDIC检测物体中心的CTDI100测量值 ;CTDIP检测物体周边的CTDI100测量平均值。
(3) 容积CT剂量指数(CTDIvol)。对于螺旋扫描方式, 如果螺距为1,CTDI值与轴扫方式相同,但对于螺距﹥ 1时, 情况则不同。因此,螺旋扫描方式的剂量需要用CTDIvol表示。
在轴向扫描方式下,定义为 :
在螺旋扫描方式下,定义为 :
式中为Δd/N·T为CT螺距因子。
2.3.2层厚
CT扫描野中心沿着垂直于扫描平面的直线上,用位置的函数来表示CT系统相对灵敏度的曲线称为灵敏度分布曲线,此曲线的半高宽被定义为断层厚度。
2.3.3CT值和CT值线性
CT值(CTnumber)指CT影像中每个像素对应体素的X射线衰减平均值,计算公式为 :
按上式,水和每一种相当于水的组织,它的CT值应为0 HU ;因为几乎等于0,所以空气的CT值为 -1000HU。
CT值与其X线性衰减系数(μ 值)成正比关系称为CT值线性(表2)[12]。
2.3.4空间分辨力
又指高对比度分辨力,当物体与匀质环境的X线线性衰减系数差别的相对值> 10% 时,能分辨该物体的能力。
2.3.5低对比度分辨力
又称密度分辨力,指物体与均匀背景的X射线线性衰减系数之差< 1% 时(物体与周围介质的CT值在10以内),CT能分辨一定形状和大小的物体的能力,见图2。通常目标的对比度分别为1.0%、0.5% 和0.3%,两组圆孔直径从小到大依次是2.0 mm、3.0 mm、4.0 mm、5.0 mm、6.0 mm、7.0 mm、 8.0 mm、9.0 mm、15.0 mm和3.0 mm、5.0 mm、7.0 mm、9.0 mm。
2.3.6噪声
指均匀性物质的影像中给定区域CT值对其平均值的变异。通常可以用感兴趣区中均匀物质CT值的标准差(SD表示,与扫描剂量有关。
2.3.7床移精度
检查床的作用是准确地把病人送入预定或适当的位置上。床的移动要平滑,移动的精度要求很高,绝对误差不允许超过 ±0.5 mm,一些高档CT机可达到 ±0.25 mm。
2.3.8均匀性
指的是均匀物质影像CT值的一致性。对此项的影响因数较多也较为复杂,但主要影响因数是重要部件以及部件之间设计的质量。例如,输出X射线的稳定性,扫描架旋转速度的整体均匀性,探测器单元光电转换的可靠度和稳定性,以及各通道DAS(数据采集器)的一致性。因此该项检定对于CT机使用中的品质判断较为重要。
根据目前的质量控制检测规范及文献[2,8,10,11],确定CT质量控制指标验收标准,见表3。
2.4质量控制远程化
CT质量控制技术越来越成熟,它的远程化发展也是CT质量控制的一个重要方向。2013年全军试点医院CT远程质量控制技术培训班在武汉举办,这大大促进了CT质量控制远程化的发展。CT质量控制远程化不仅可以解决中小医院的CT的定期检查的困难,而且可以加强CT质量控制标准化建设,是CT质量控制建设的重要里程碑。
CT质量控制远程化优化发展不仅可以优化不同医院的资源配置,而且加快了CT质控标准化的进程。它将不同医院的CT质控系统进行联系,大大促进了医院CT质量控制领域的交流和合作。在不同医院CT质量控制远程化合作下CT质量控制势必会走向标准化。
3讨论
CT质量控制标准化的任重而道远,在保证基本质量控制的环境下,需要在以下方面进行标准化。
(1)规范和统一行业标准。行业标准混乱、标准低下使得CT质量控制的标准化进程倍受制约。医院在CT质控没有参考依据,无法保证CT机安全运行状态,也会影响到临床医生的诊断。
(2)体模标准化。CT质量控制统一使用相同的体模有利于建立统一的指标体系,可以使工程师在第一时间了解CT机的性能和运行状态,保证CT机的安全有效运行。 体模标准化可带动CT质量控制的行业标准化,加速了CT质量控制的标准化进程。
(3)CT质量控制指标体系建立。上文中的CT检测指标体系在判断机器性能的权重上是不完全相等的,但作为检测某台CT机来说,原则上都是应该测定的。假如有某一项或多项指标达不到时,院方有权要求供应机器的一方进行调整,以达到检定规程的规定或者厂方提供的技术指标。CT质量控制指标体系标准值应作为一种基准值,以便CT使用后进行定期的稳定性检测时的参考参数,从而了解机器的运行情况和状态。
(4)质量控制的远程化。是推动各医院之间的质量控制标准化的探讨,加强各医院质量控制的交流。在探讨和合作之间,CT质量控制的弊端会日渐暴露,有利于建立CT质量控制的标准。
4结语
医用CT 篇5
1 预测的方法介绍
1.1 国际水平参考法
社会经济发展水平是大型医用设备配置的重要影响因素,从国际水平来看,经济社会发展水平较高的国家大型医用设备的装备水平比较高。人类发展指数(HDI)由3个等量权重指标构成[1]:人类寿命指数、受教育程度指数和国内生产总值指数,是目前衡量各个国家和地区的社会经济发展水平常用指标。因此,与我国HDI相近的国家大型医用设备配置水平,可以作为我国大型医用设备的数量的一个参考。
1.2 需求法
卫生服务需求是指在一定时期内,一定价格水平上人们愿意并能够支付的卫生服务量,需求强调消费的意愿和支付能力,在大型医用设备的使用过程中,同样要考虑到居民的需求。使用需求法预测大型医用设备的数量,指假设消费水平不变,随着门诊和住院人次数增加,所导致的设备数量的增加。
1.3 指数平滑法
指数平滑预测法是一种递推的方法,通过计算指数平滑值,配合一定的时间序列预测模型对未来的预测,其原理是任一期的指数平滑值都是本期实际观察值与前一期指数平滑值的加权平均。有研究提示指数平滑法更适合于短期预测[2]。
1.4 滞后法
预测模型一般分为同步和滞后(time-lag)两种类型,所谓同步模型就是应变量和自变量的取值是在同一时间点上,而滞后模型的自变量取值要落后于应变量t个单位[3]。影响大型医用设备配置的因素众多,但如人口增长、居民收入增加等变化不会在同一时间体现在大型医用设备数量的变化上,它对医用设备数量的影响有一个相对缓慢的过程,因此,使用滞后模型来进行预测结果的可信度会更高。
2 预测结果及分析
2.1 国际水平参考法
根据联合国开发计划署数据,我国2010年HDI为0.663。土耳其2000年、2005年、2010年HDI分别为0.629、0.656、0.679,与我国目前经济水平相近,土耳其这个时期的大型医用设备配置数量可以作为我国现阶段以及未来一段时间的参考。2000-2010年,土耳其CT配置数的中位数为7.6台/百万人口,而中国2010年CT配置数为6.77/百万人口。我国2015年的人口预测数为14.3亿[4],如果我国经济平稳发展,以土耳其的数据为参考对我国大型医用设备的配置进行预测,则我国2015年的CT预测值为10 564台。
2.2 需求法
2.2.1 资料来源。
本研究收集了2000-2009年全国各级医院的门急诊和住院人次数,数据来自于历年《中国卫生统计年鉴》,利用二次指数平滑法计算出2010年到2015年门急诊和住院人次数(详见表1)。根据2005-2009年实际和预测的年门诊人次数计算得出的门急诊人次数的预测标准差为0.9,住院人次数的预测标准差为300,可以看出,预测误差与实际观测值相比较小,因此,预测结果可以采纳。
采用信函调查法调查了上海、浙江、陕西和湖南的4省市的70家医院,其中三级医院30家,二级医院40家,调查的主要内容为门诊和住院病人接受CT检查的情况,并根据全国三级和二级医院的实际数量,对所得的检查比例进行加权后计算出2009年门急诊病人CT检查率为42.35‰,住院病人CT检查率为493.10‰;另外根据各个医院填报的CT检查人次数,计算出CT的年平均检查人次数为18 383人。
2.2.2 预测方法和结果。
计算方法:YCT=(年门急诊人次数×门诊病人CT使用率+年住院人次数×住院病人CT使用率)/每台CT年平均检查人次数,假定门急诊和住院病人的CT使用率及每台CT的年检查人数不变,将2015年的年门急诊人次数预测值和CT年平均检查人次数代入方程,计算出2015年全国CT数量为10 250台。
2.3 指数平滑法
指数平滑法基本公式:St=ayt+(1-a)St-1。St是时间t的平滑值,yt是时间t的实际值,St-1是时间t-1的实际值,a是平滑常数,其取值范围为[0,1]。根据我国2005-2010年大型医用设备数量,预测2015年CT数量。数据散点图呈直线上升趋势,因此选用二次指数平滑法进行预测。经试算,当平滑常数a=0.9时,预测标准误差最小,因此,取a=0.9。因为数据个数少于15,故取前3年数据平均值作为初始值。结果得到2015年我国CT预测值为12 566台。
2.4 滞后模型法
2.4.1 自变量来源。
通过文献阅读,筛选出2004年及2009年31个省市自治区与大型医用设备配置有关的经济、社会发展、卫生服务提供与利用的8个指标,分别是人均国内生产总值(GDP)(X1,元)、城镇居民可支配收入(X2,元)、农村居民纯收入(X3,元)、城镇人口比例(X4,%)、城镇职工基本医保人数(X5,人)、每千人口医生数(X6,人)、各级医院诊疗人次数(X7,万人)、各级医院住院人次数(X8,万人)。数据来自于2005年及2010年《中国卫生统计年鉴》与《中国统计年鉴》。
2.4.2 应变量来源。
卫生部提供的2009年31个省市自治区CT数量,经检验符合正态性分布。
2.4.3 多因素回归构建滞后模型。
使用SAS 9.13版软件,将8个自变量指标和2009年CT数量采用逐步回归法构建回归模型,因为我国的经济计划以5年为周期,此处选择滞后时间为5年,得出的模型方程如下。
CT模型方程为:
从以上模型方程能看出,各级医院的住院病人数量是影响大型医用设备的主要因素。
2.4.4 预测结果。
将2009年各级医院住院人次数代入滞后模型,得到各个省市自治区的大型设备数量,将各省市自治区的数量相加,得到2015年CT数量为15 310台。
3 讨论及建议
国际水平比较法是将CT数量作为国家发展水平的一个指标,HDI相同或相近的国家可以比较,但各国的卫生服务体系、保障体系和就医习惯有很大差异,这种方法更多是起到参考意义。
需求法考虑了居民对大型医用设备的利用情况,对未来几年门急诊和住院人次的变化作出了适当的预测,对设备的利用率采用调查所得的中位数或是平均数,从方法学上看,是比较合理的。使用需求法来对设备数量进行预测,关键在于确定设备的总体检查人次数,国内有研究采用人均GDP、人口密度、每千人口医师数和床位数与CT的服务量建立回归方程进行预测[5],考虑了经济发展和人口增长的因素,也具有一定的可取之处。但需求法未能动态地考量随着经济的发展和社会保障水平的提高,居民对大型医用设备需求的变化趋势,如果能有效解决这一难题,预测的可信度将进一步提高。
指数平滑法从数学的角度来预测大型设备的变化趋势,有研究用指数函数和指数平滑法来预测医院的年入院人次数[6],结论表明,在原始数据呈类线性变化的前提下,指数平滑法得出的预测数据更为准确,研究中全国的CT数量经统计软件检验,基本符合线性变化,因此,用指数平滑法得出的结果也具有较高的可信度。但指数平滑法只能应用于短期的数据预测[2],预测周期过长会导致准确度的下降。指数平滑法未能考虑设备的总体利用情况的变化,也是其不足之处。
滞后模型法通过统计回归的方法分析大型医用设备的影响因素与其数量的关系,不同研究选取的影响因素不同,也会得出不同的预测方程。如雷海潮等构建的模型涵盖每千人口医生数、人均工资等7个指标[7],另有研究者得出的模型包括居民家庭平均每人年生活消费支出,非农业人口,每万人口医生数3个变量[8],可见滞后模型可以综合考量各个影响因素对大型医用设备的影响。
目前研究大型医用设备配置的方法比较多,大多数是根据经济水平、社会发展水平、卫生发展水平和医疗服务的情况,选取一些指标与设备的数量做统计学上的分析,这样做的好处是可以具体地分析某些指标的变化可能对大型医用设备的数量的影响。但所有预测方法均有两个问题无法解决,一是大型医用设备的数量仅是整体医疗行业发展的一个表现,尽管影响因素很多,但目前学术界对哪些是影响大型医用设备数量的主要指标,哪些是次要指标尚无定论,各个研究者以自己的经验和参考文献做出判断而无统一的标准;再者,大型医用设备的数量的变化与各个地区的卫生政策等方面有重要关系,当前的预测模型只注重可以量化的方面,而大型医用设备的筹资补偿方式,各地居民的就医习惯等方面无法做到量化,在预测模型中没有体现,所以预测模型只能解决能量化部分的影响,代表一部分的变化,在实际应用的时候还要结合社会环境和具体政策等做调整。
笔者还建议,在预测基础上,大型设备的配置要注重宏观控制和微观调整相结合。宏观的控制主要对大型设备的购买流程、筹资渠道、准入和退出机制做出相应的规制,并在综合本地区的疾病谱变化、人口情况(包括老年人口比例等),卫生人力等情况的对大型医用设备的数量做一个大体的预测,在区域内做到大型医用设备的梯次配置,充分利用各种大型设备。微观上,在具体调配大型医用设备时,要适当向卫生资源较少,卫生服务需要未满足的地区倾斜,并做好配套的人力和物力的供给。
摘要：目的 :以乙类大型医用设备中的电子计算机X射线断层扫描技术(CT)为例,比较研究各种配置预测方法,对2015年全国CT的数量进行合理的预测。方法 :运用国际水平参考法、需求法、指数平滑法和滞后模型法进行预测。结果 :运用这4种方法,预测2015年全国的CT数量分别为10 564台、10 250台、12 566台和15 310台。结论 :4种研究方法从不同的角度对CT的数量做出预测,但预测也有其局限性,在实际应用中要注意宏观的控制和微观的调整相结合。
关键词：大型医用设备,CT,预测方法,比较研究
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医用CT 篇6
医用诊断X-CT是医院内广泛使用的一种影像检查设备,其产生的图像是临床医生进行诊断的重要依据。然而在整个CT的使用过程中,CT的各项性能如空间分辨率、CT值等会发生一定的偏移或者退化[1],如何准确的发现这种偏移或退化,从而采取一定的措施进行校准和补救,是我们临床工程师关心的一项重要议题。
本文目的是研究CT机的质量保证(Quality Assurance,QA)检测的方法。所谓质量保证就是为了使放射设备达到最佳的性能状态,产生最高效益,同时降低病人的吸收剂量所采取的一系列有计划、有系统的活动。QA检测是质量保证的重要环节[2]。通常,这种检测是由专业机构执行的[3],其缺点是不能及时发现设备性能参数的变化和准确掌握设备的性能。医院需要一种具备权威性和及时性的可操作的检测技术[4],来确保医院的医疗质量,降低医生对于病变的漏诊和误诊。为此,我们对如何在医院内进行X线CT的质量检测方法进行了初步的研究。
1 检测仪器简介
1.1 Barracude多功能X线分析仪
Barracuda采用半导体探测器探测X线,包含的主要组件有:(1)主机;(2)多功能X线探头;(3)装有QABrower软件的电脑或掌上电脑;(4)长杆电离室;(5)非介入式管电流测量探头。
Barracuda可以测量的参数有管电流、管电压、曝光时间、剂量、剂量率、总滤过、半值层、CTDI等(见表1)。
操作温度15℃~30℃,最佳温度18℃~23℃,相对湿度<80%。
1.2 CT剂量头模
16cm直径的有机玻璃圆柱体,其X线吸收系数接近人体组织的吸收系数。在长轴方向的中心和四周距边缘1cm处90°平分为四处,分别钻眼,测量时插入长杆电离室。
1.3 CT性能体模Catphan 500(见图1)
Catphan 500体模共由四块体模组成:
(1)CTP401:层厚、CT值线性与对比度标度;
(2)CTP528:高对比度分辨率;
(3)CTP515:低对比度分辨率;
(4)CTP486:场均匀性和噪声。
2 检测技术
⑴使用范围适用于医用诊断用X线CT设备。
⑵检测条件操作温度15℃~30℃,相对湿度<80%。
⑶检测项目[4](1)管电压的准确性和重复性;(2)CTDIw;(3)床运动精度;(4)层厚;(5)水的CT值、噪声、场均匀性;(6)CT值线性;(7)空间分辨率;(8)密度分辨率。
3 检测方法
3.1 管电压的准确性和重复性
⑴设置CT的k V值为100k V,使用X线测试仪测试五次,记录数值。
⑵更改CT的k V值分别为120k V,140k V,分别记录数值。
⑶利用公式(1)、(2)计算k V的准确性和重复性[5]
3.2 CTDIw的测量[6]
⑴使用剂量头模,调节模体水平,连接长杆电离室和X线测试仪。
⑵使用CT头部扫描标准条件,设置单层轴位扫描。
⑶分别测量头模上中心、3、6、9、12点的CTDI值,记录数值。
⑷使用公式(4)计算CTDIw。
3.3 床运动精度
⑴在扫描床上做标记,量出距离内定位光实际距离。
⑵设置进床距离X为300mm,进床。
⑶记录实际运动值,利用公式(1)计算进床精度。
⑷退床,使用相同方法计算退床精度[7]
3.4 层厚的测量[5]
⑴放置Catphan 500体模在扫描床上,调节水平,用定位光定位在CTP401中部。
⑵使用头部扫描条件作断层扫描,记录扫描条件、层厚,扫描。
⑶测量扫描图像中斜线相邻区域CT值为L1;窗宽调到最小,调节窗位,直至四条斜线消失时,记录窗位L2。测量窗位:L=(L1+L2)/2,窗宽调到最小,调节窗位到L,测量四条斜线值X,Y长度,利用公式(3);计算层厚,测量四组数据并记录。
⑷更改层厚,重复(1~3)步骤两次,计算误差。
3.5 水的CT值、噪声、场均匀性
⑴放置Catphan 500体模在扫描床上,调节水平,用定位光定位在CTP486中部。
⑵使用头部扫描条件作断层扫描,记录扫描条件,层厚,扫描。
⑶获取图像,并分别测量中心点、3、6、9、12点五个位置的CT值,标准偏差[7]
⑷在中心点测量的CT值的平均值为该机的水CT值,第3项测的区域的CT值与中心点测得的CT值的最大差值表示该CT机的均匀性,两者均用HU表示。
⑸第3项测得的CT值的标准偏差的最大值￡带入下式中就为该CT机的噪声(N)。
N=￡×0.1%
3.6 CT值线性
⑴放置Catphan 500体模放在扫描床上,调节水平,用定位光定位在CTP401中部。
⑵使用头部扫描条件作断层扫描,记录扫描条件、层厚,扫描。
⑶测量图像中四种不同材料圆柱的CT值并记录。其标准CT值是:(1)特氟隆:990(类似于骨头);(2)丙烯:120;(3)低密度聚乙烯:-100;(4)空气:-1000。
模体作为第五类,取CT值为0。
⑷依据公式。
(5)计算对比度标度。
3.7 空间分辨率
⑴放置Catphan 500体模在扫描床上,调节水平,用定位光定位在CTP528中部。
⑵使用头部扫描条件作断层扫描,记录扫描条件,扫描[8]
⑶察看可以清晰看到线对的图像,变换窗宽窗位,记录能清晰看清且连续的线对数。
⑷察看相邻另外两幅可以清晰看到线对的图像,取最大值进行记录。
3.8 密度分辨率
⑴放置Catphan 500体模在扫描床上,调节水平,用定位光定位在CTP515中部。
⑵使用头部扫描条件作断层扫描,记录扫描条件、层厚,扫描。
⑶测量密度差为0.5%的目标物,调整窗宽窗位,使窗宽等于目标与背景CT值之差加上目标和背景标准偏差中的大值的5倍,窗位等于目标与背景CT值的平均值。
⑷找出视觉可分辨的最小的圆的尺寸,以能看到圆面积的80%为有效,记录数值。
4 检测依据和标准
4.1 国家和行业法规
⑴GB/T 11755.1-1989医用诊断X射线机管电压测试方法。
⑵X射线计算机断层摄影设备影响质量保证检测规范(GB/T 17589-1998)。
4.2 其他检测依据
关于图像质量的检测,因国家暂无统一标准,暂以厂家宣称数值和设备入院时的测量值为基线值,考虑设备性能参数的正常衰减制定标准。
5 检测数据的记录和统计
5.1 检测数据的记录
针对本检测技术,设计了《X线CT质量检测记录表单》。该表单包括:(1)表头、检测报告编号和检测流水号;(2)委托方信息和联系方式;(3)被检设备信息;(4)检测仪器信息;(5)原始数据记录部分,包括各参数设定值与测量值;(6)数据统计部分,包括实测数据的误差精度、重复性等;(7)检测结论部分,书写检测的最终判定结果;(8)审核部分,包括检测人和审核人意见、签名和时间。
5.2 计算公式
5.2.1 k V、进床精度、水的CT值误差按公式(1)计算
5.2.2 k V的稳定度按公式(2)计算
S=(Xmax-Xmin)/dn,n=3时,dn=1.69;n=4时,dn=2.06(2)
5.2.3 周边的CTDI计算
权重CTDI计算:
5.2.4 层厚的计算
5.2.5 CT值对比度标度按公式(5)计算
:为测量到的CT值平均值;y!:为目标物标准CT值的平均值
6 检测结果
利用本检测技术,对我院的6台CT进行了检测,检测结果见表2。
我们对对比度标度检测不合格的设备4[9]及时进行了校准,满足了临床的使用。
我们研究的质量检测方法在我院一年多的实施,使我们临床工程部门及时地了解了设备的状况,对设备的性能参数做到了心中有数,也方便了我们及时地发现设备使用中的问题,并通过后续的维修或者校准,保证临床的使用,获得了临床的认可。
摘要：本文介绍如何在医院内应用Barracude多功能X线分析仪,对X线CT主要指标进行质量检测的方法,以方便临床工程师对CT的日常质量控制。
关键词：CT,质量保证,CT性能参数
参考文献
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医用CT 篇7
1 仪器与方法
1.1 仪器 Barracuda X射线机多功能质量检测装置(瑞典奥利科):
Barracuda主机(BCI-07120075)、10 cm CT长杆电离室(S/N:DCT10-1436)、蓝牙遥测探头及固化软件。
1.2 测量方法
将头部或腹部模体置于射线照射野中心,将CT长杆电离室与主机相连,蓝牙安装在主机上并与掌上电脑无线对接,选取头部或腹部扫描条件,将电离室依次放入模体各孔中,记录电压、毫安秒、层厚、层数,记录掌上电脑计数(mGycm)。通过校准因子换算成CTDI值(mGy)。
2 测量不确定度评定
2.1 数学模型
依据检定规程,建立数学模型:
CTDIw=k·A·F2·Ks·Kt,p·d-1
式中:k:剂量仪校准因子;A=掌上电脑计数(mGycm);F2:空气中吸收剂量转换成为模体的吸收剂量的转换因子,值为0.88;Ks:层厚修正因子,10 cm电离室值为1;Kt,p:空气密度修正因子;d:扫描所用层厚(cm)。
2.2 不确定度分量来源
根据数学模型,医用CT剂量指数量值的测量相对合成标准不确定度来源主要为测量数据不准确引起的不确定度,校准因子引起的不确定度和测量距离不准确引起的不确定度,即合成不确定度:
uc=[u2(k)+u2(A)+u2(KTP)+u2(d)]1/2
2.3 校准因子的相对标准不确定度u(k)
校准因子的相对标准不确定度包括校准因子定值引入的标准不确定度u(k1)和校准因子不稳定性引入的标准不确定度u(k2)。检定证书给出的校准因子的扩展不确定度为5.0%,正态分布,B类,k=3,由此得到:u(k1)=5.0%/3=1.67%,v(k1)→∞。根据检定规程,剂量仪年变化不超过1%,正态分布,B类,包含因子取undefined,则undefined。则u(k)=[(1.67%)2+(0.58%)2]1/2=1.77%,估计并查表得自由度v(k)=50。
2.4 测量值A的相对标准不确定度u(A)
测量数据不准确引起的不确定度由系统误差引起的不确定度、测量数据的离散性引起的不确定度等引起。从Barracuda X 射线机多功能质量检测装置说明书中可知,电离室DCT10,在温度18～23 ℃,湿度50%条件下,基于测量15次,95%可置信水平,不排除与均值的离散性,0.01～10 Gycm量程,不确定度为±5%。正态分布,A类,k=2,则u(A)=5%/2=2.50%,自由度v(M)=14。
2.5 层厚偏差引起的相对标准不确定度u(d)
根据检定规程,层厚为1 cm时,层厚引入的误差不超过±10%,即0.02 cm,均匀分布,B类,包含因子取undefined,则相对不确定度undefined。
2.6 其他不确定度分量u(KTP)
由于工作温度、气压变化不大,为简化计算,对不足最大不确定度分量1/3的那些不确定度分量忽略不计[5],因此,温度、气压等因素可能引起的不确定度分量可忽略不计。
3 结果
根据JJF 1059-1999要求[6],利用Barracuda系统测量CT剂量指数,汇总不确定度分量,见表1。
在置信概率95%,k=2,相对扩展不确定度u95=[(2.50%)2+(1.77%)2+(1.15%)2]1/2=3.27%,则本实验室利用Barracuda系统测量CT剂量指数量值相对扩展不确定度为6.5%。
4 讨论
利用Barracuda系统测量CT剂量指数,测量不确定度主要受测量系统不确定度、校准因子、层厚偏差等分量的影响,在置信概率95%,k=2,相对扩展不确定度为6.5%。该相对扩展不确定度评定模式适用于利用Barracuda系统测量CTDIw量值的不确定度评定。
X射线计算机断层摄影CT剂量参数,必须保证受检者接受的剂量尽可能被有效地利用,并在安全范围内[7]。在对CT装置进行剂量参数比对时,单纯的剂量分布因子反映的是一个CT系统患者剂量效益的一部分,最大剂量的数值反映不了剂量分布的差别。单次扫描剂量描述方法用CT剂量指数(CTDI)描述更为贴切,CTDI是长度剂量乘积除以断层厚度的商,加权CT剂量指数(CTDIw)把中心点和边缘点两个参数合并为1个参数,成为CT放射卫生防护标准[8]、影像质量保证检测规范[9]和检定规程[2,3]都关注的重要指标。因此,进行CTDIw测量影响因子的分析和不确定度评定,对于保证CTDIw测量的准确性,保护受检者的健康安全和促进放射诊疗的健康发展有深远的意义。
摘要：目的 为保证医用CT剂量指数量值的准确性,评定其不确定度。方法 建立Barracuda系统10 cm长杆电离室测量CT剂量指数数学模型,分析不确定度来源,通过计算给出不确定度。结果 相对扩展不确定度为6.5%。结论 利用Bar-racuda系统测量医用CT剂量指数量值不确定度主要受测量系统不确定度、校准因子、层厚偏差等分量的影响。
关键词：Barracuda、医用CT,剂量指数,测量不确定度
参考文献
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