医用诊断X 射线辐射源辐射剂量不确定评定

徐成智 XU Cheng-zhi；柴继兵 CHAI Ji-bing；王尚德 WANG Shang-de

（甘肃省张掖市计量测试检定所，张掖 734000）

摘要：医用X射线诊断设备是应用最早、临床普及面最广的医学影像检查手段。这种设备在使用过程中，一旦辐射剂量超标，就可能对患者的身心健康产生不可逆转的危害。为此，本文以瑞典奥利科的X射线机为研究对象，针对这种带有辐射性质的检测设备的辐射源剂量不确定进行检测和评定，根据评定结果来判定该设备是否会对患者造成危害。

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关键词 ：医用诊断X射线辐射源；辐射剂量；不确定评定

中图分类号：R144 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）24-0146-03

作者简介：徐成智（1965-），男，甘肃张掖人，工程师，研究方向为医用三源检定；柴继兵（1967-），男，甘肃张掖人，副所长，工程师，研究方向为医用三源检定；王尚德（1983-），男，甘肃张掖人，助工，研究方向为衡器检定。

0 引言

医用X射线诊断设备作为一项医学影像检查手段，不仅是应用最早的，也是临床普及面最广的。由于其辐射源的合格与病员诊断结果的判断和身体健康有着直接的关系，所以加强设备的质量管理和辐射剂量检测至关重要。我们国家也把医用诊断X射线辐射源列入强制检定项目之一。在实际应用中，由于检定不到位，有的医用X射线诊断设备辐射源的辐射剂量是不合格的，这样的设备一旦在医院投运，其后果可想而知。

本文以瑞典奥利科的X射线机多功能质量检测仪-巴拉库达系统为实证研究对象，进行辐射剂量不确定评定，根据评定结果来评判该系统辐射源的辐射剂量是否能保障患者安全。

1 医用诊断X射线辐射源辐射剂量计量检定工作原理

巴拉库达系统采用半导体测量探头，与传统的方法相比，该方法不仅测量范围广，准确度等级高，而且不受气压和温度的影响，同时具有读数界面直观的优势。在焦点距测量探头100cm，曝光时间为0.04s，管电流为500mA，管电压为70kV的情况下测量其辐射剂量，并且分析在不同剂量下的影响因素，进而确定测量结果的不确定度。

医用诊断X射线辐射源的本征计量特性是分辨力，决定分辨力的因素是射线束的质和量以及焦点面积，而射线的质和量同时又是损害人体的因素。因此检定的根本目的是在充分保证人体吸收的X射线量满足防护的要求下，分辨力能满足医疗诊断的需要。检定方法是检测医用诊断X射线辐射源在各种功能技术条件下引起射线质、量、焦点面积是否符合分辨力与射线防护的要求并加以判定。

本计量标准由测量射线量的剂量计计量标准器，以及模仿人体用的标准铝片、组织等效模体，定位、修正数据用的空盒气压表、钢卷尺、支架，测量影像质量的分辨力卡、星型测试卡配套设备组成。剂量计测量射线量的原理是射线照在电离室的室壁上（即传感器的外壳），发射出次级电子，次级电子引起电离室内部的空气电离，电离离子被加上电压的电离室中心电极和室壁收集形成电流信号，电流信号经电子器件放大、运算并显示出来。

2 医用诊断X射线辐射源辐射剂量不确定评定工作要求

2.1 设备

2.1.1 计量标准器：9206E剂量仪，测量范围是（0.0001～1999.9）cGy，不确定度或准确度等级或最大允许误差4.0%（k=3）。

2.1.2 配套设备：

①DYM3医用非介入X射线管电压测试仪（KVp计），测量范围是RX9000Ⅱ，不确定度或准确度等级或最大允许误差≤±2%；

②PROVA11医用非介入X射线管电流测试仪，测量范围是（50-500）mA，不确定度或准确度等级或最大允许误差为1.5级；

③8080光野与射野一致性检测板；

④分辨力测试卡，不确定度或准确度等级或最大允许误差MPE：±10%；

⑤LYR-5星形测试卡，测量范围≥0.3mm，MPE：±10%；

⑥标准铝片，测量范围在0～5mmAl之间，MPE：±0.05mm；

⑦3m的钢卷尺，测量范围为（0～3）m，测量误差为0.01mm。

2.2 构建数学模型

将半导体探头（MPD）置于诊断床上，调节X光机焦点与MPD探头的距离，使该距离为100cm。照射野应大于探头有效测量面积，保持照射中心与探头中心垂直一致。建立如下数学模型：

K=M·NK KTP

其中，M代表标准器测得值；Nk代表探测器校准因子；KTP代表电离室探测器的温度，气压密度修正因子；K代表空气比释动能。

由于MPD探头的特殊性，既不受气压的影响，也不受温度的影响，故建立以下数学模型：

K=M·NK

3 医用诊断X射线辐射源辐射剂量计量检定不确定度实证分析

3.1 测量前的准备工作

①测量依据：JJG744-2004《医用诊断X射线辐射源》。

②环境条件：相对湿度小于85%，温度常规条件。

③测量标准：剂量仪，重复性：优于0.1%（20cGy），非线性：优于±0.5%。

④被测对象：医用诊断X射线辐射源的空气比释动能率。要求其空气比释动能率的不确定度优于5%，X射线管的峰值电压范围在30-150kV之间。

⑤测量过程：用已检的剂量仪，测量距焦点规定距离处的输出空气比释动能率，经空气密度修正，得到实际空气比释动能率。

3.2 数学模型

3.4 输入量N的标准不确定度urel（N）的评定

造成输入量N的不确定度的原因主要有两种，一是校准因子定值不准造成的；二是校准因子不稳定造成的，前者可根据校准证书给出的不确定度采用B类方法评定，后者则依据规程要求指标采用B类方法评定。

3.4.1 校准因子定值不准引入的标准不确定度urel（N1）的评定

校准证书给出的校准因子的测量不确定度为2.4%，k=2，由此得到

3.6 输入量P的标准不确定度urel（P）的评定

经验证，4组数据平均值的最大值与最小值之差23.38-23.37=0.01小于计量标准的扩展不确定度，符合建标要求。也就是说，本文所测瑞典奥利科的X射线机多功能质量检测仪-巴拉库达系统不确定度符合标准要求，只要结论客观公正就可以投入实践应用。

4 结论

医用X射线辐射源辐射剂量的不确定评定是用来衡量该检测设备辐射是否能保障患者生命安全的主要依据。在实际检定工作中，评定人员应该多学习，不断提高计量检定专业水平，并且要认真负责的对待这项工作，从设备安全检定的立场尽力为患者的生命安全筑牢安全防线。

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