口腔全景X射线摄影机检定实践

2014-04-26高铮亚王鹏德眭国平上海市计量测试技术研究院

上海计量测试 2014年2期

高铮亚王鹏德眭国平陆逊肖瑶 / 上海市计量测试技术研究院

0 引言

随着经济的发展和科学技术的进步，X射线成像技术得到了广泛的应用，表现出巨大的市场潜力和前景。据统计，医疗诊断仪器中X射线的使用占60%，X射线成像技术在医疗诊断领域占有举足轻重的地位，特别是牙科方面，口腔全景X射线摄影机（Panorama roentgenogram of oral cavity，简称为口腔全景机，图1），已用于口腔颌面部疾病的诊断。目前，上海市二级以上公立医院都配备有口腔全景机，越来越多的合资专科医院和口腔诊所也逐步淘汰传统的口腔X射线机（牙片机）而采用口腔全景机。因此对口腔全景机的检定，关系到放射影像诊断质量，与广大人民群众的健康安全息息相关。

而在溯源体系中，JJG 744-2004《医用诊断X射线辐射源》对口腔全景机的检定无明确的描述，而从其表述的内容来看，规程仅适用于传统的牙片机。

同传统牙片机相比，口腔全景机有其特殊性，见表1。

图1 口腔全景机工作示意图

表1 牙片机与口腔全景机的区别

这是由于口腔全景机辐射束远远窄于普通的医用诊断X射线束，并且它在拍摄时X射线球管不停地转动；考虑到口腔全景机功能，一般将探测器固定在牙齿咬合处，但此位置不利于探测器的摆放和固定。由于JJG 744-2004对口腔全景机的检定没有相关说明，实验过程中，探测器的具体摆放位置与固定方法难以一致，导致探测器的响应时有时无，测得的数据复现性不能保证，甚至用电离室和半导体探测器在同一位置检测的复现性由于角响应影响也存在较大差异，会影响测量值的准确度。

本文通过实验，结合口腔全景机检定实践中存在的问题探索其解决方法，为解决口腔全景机相关参数的量值溯源提供依据，从而保证计量强制检定的法制任务能顺利地完成，具有较高的经济效益和社会效益。

1 试验内容

主要是考察口腔全景机X射线产生的空气比释动能的复现性和重复性。

本文选用牙科X射线机（含口腔全景机）专用检测设备RS2000C/MT，分别对三种常见型号（美国Kodak 8000C、Planmeca ProMax、Sirona ORTHOPHOS XG5口腔全景机）进行实验。将RS2000C/MT剂量仪的半导体线阵探测器固定在口腔全景机次级光阑前，测量其在全景拍摄的一个周期内X射线的空气比释动能，采用医用辐射源检定装置中的电离室剂量仪（292型/2571）进行比对验证。

1.1 复现性

采用三个位置分别测量进行比较，分别是：贴近初级光阑（简称“1号位”），牙齿咬合位（简称“2号位”），贴近次级光阑（简称“3号位”）。口腔全景机设定为管电压70kV，管电流10 mA，曝光（加载）时间16 s。每隔1 d测一次，共采集3次数据，测量数据见表2。

拟采用最大相对偏差以表征其复现性，偏差越大，复现性越差；偏差越小，复现性越好，复现性数据处理见表3。

表2 两种剂量仪对三类口腔全景机的复现性实验

1.2 重复性

参照复现性实验，采用三个相同的位置分别测量进行比较，口腔全景机设定为管电压70kV，管电流10 mA，曝光（加载）时间16 s，共采集10组数据，数据见表4。

重复性用贝塞尔(Bessel)公式计算，以单次测量的相对标准偏差表示，偏差越大，重复性越差；偏差越小，重复性越好，重复性数据处理见表5。

2 结果与讨论

2.1 结果

2.1.1 复现性

由表3可知，在2号位（牙齿咬合处）两种探测器测量的空气比释动能的复现性都比较差，尤其是半导体探测器。

表3 复现性数据处理

表4 重复性实验

表5 重复性数据处理

对于电离室探测器，由于口腔全景机出束拍摄是一个转动的过程，但电离室摆位固定后的有效测量区域不能很好地与口腔全景机旋转中心重合，球管产生的X射线经限光阑后形成的是几毫米的窄束X射线，因此在运行的这一个周期中，X射线可能没有对电离室响应区域实现全覆盖，从而导致差异。而对于半导体探测器，先天角响应较差的特性，使得不能全程响应X射线，故复现性会出现25%以上的偏差。因此检定方法中应排除在2号位进行测量。

1号位和3号位的复现性实验结果都比较好，两个位置之间的复现性也没有显著差异。这是因为这两个位置比较容易固定探测器，并且探测器能与口腔全景机转动曝光时同步转动，能够获得较完整、统一的量值。但1号位处的定位有一定难度，因为球管被外壳包裹，无法得知出束口的具体位置，需要做标记识别。所以对于现场检定来说，1号位也不是最佳检定点。

2.1.2 重复性

由表5可知，无论是何种探测器，1号位和3号位测量结果的重复性均小于1%，而且同一型号口腔全景机两个位置的测量重复性数据都比较接近，这是符合预期的，因为这两个位置相对容易固定探测器，在测量过程中，探测器能在口腔全景机出束工作的一个周期内全程正常探测。2号位与1、3号位有显著差距却是预期之外的，可见在2号位测量受到较多不确定因素的影响，因此测量重复性时建议不选取2号位。

综上所述，为了得到更好的复现性和重复性，建议选取3号位（贴近次级光阑处）作为检定点。

2.2 讨论

低对比分辨力（lower contrast resolution）又称密度分辨力（density resolution）。WS 76-2011《医用常规X射线诊断设备影像质量控制检测规范》中的标准定义：可以从均一背景中分辨出来的特定形状和面积的低对比度微小目标。这是影响图像质量的一个重要参数，而现有检定规程JJG 744-2004也没有相关说明，因此利用现有规程对其进行检定尚有不足之处。

口腔全景机在拍摄时同医用CT类似，X射线球管与探测器同时转动，参考医用CT的检定规程和国家标准GB/T 19042.4-2005《医用成像部门的评价及例行试验第3-4部分:牙科X射线设备成像性能验收试验》，建议在口腔全景机的检定中引入检测模体，可解决探测器位置固定和低对比分辨力的测量问题。