医用诊断X辐射源焦点检定中放大倍率测量方法

柳历波 / 泉州市计量所

医用诊断X辐射源焦点检定中放大倍率测量方法

柳历波 / 泉州市计量所

0 引言

医用诊断X辐射源的一项重要性能指标是成像质量，图像的清晰度将直接影响疾病诊断的准确性与可靠性。X射线机的焦点是影响成像清晰度的关键因素之一，JJG 744-2004《医用诊断X射线辐射源》将“焦点”列为检定项目。检定规程规定采用狭缝照相法和星卡照相法测量X射线机的有效焦点，根据放大倍率计算其尺寸，然而规程没有对放大倍率的测量方法作具体描述，而且目前我国各级医疗机构使用的X射线机规格型号繁多、新旧不一，一些X射线机存在焦点位置标注不清，标尺、灯源损坏等现象，这给焦点检定过程中放大倍率的确定带来困难，下文介绍几种放大倍率测量方法。

1 放大倍率测量方法

1.1 距离测量法

当使用星卡测量焦点大小时，用标尺直接测量X射线机焦点到星卡的距离m及焦点到胶片暗盒的距离n（如图1所示），这样得到的放大倍率。当使用狭缝测量焦点时，用标尺测量X射线焦点到狭缝的距离m1及狭缝到胶片暗盒的距离n1（如图2所示）得到放大倍率，这种方法对于自身带有标尺或X射线管焦点位置明晰的X射线机，操作起来比较方便，但是对于无标尺及焦点具体位置标注不明确（或找不到）的X射线机，因焦点位置无法确定会产生较大的误差。

图1 星卡测焦点法

图2 狭缝测焦点法

图3 投影测量法

1.2 投影测量法

将暗盒放置于拍片床上(正对于球管下方)，打开准直器的定位灯，这时暗盒上会有一个星卡投影。分别测量星卡投影的直径L2和星卡直径L1，根据几何成像原理放大倍率(如图3所示)。具体方法，比如要采用JJG 744-2004推荐为2的放大倍率时，星卡的真实直径L1= 65 mm，一边上下移动X射线机的球管位置，一边量取星卡的投影直径，当投影直径L2= 130 mm时，即可固定住球管到暗盒的位置。,可以满足放大倍率为2的条件。在操作中为了图像的清晰，一般把球管到暗盒的距离控制在110 ～ 130 mm左右。这种方法主要用于以灯源作为影像模拟准直器的X射线机。

1.3 影像测量法

在X射线管上选一点，此点在直径方向上距球管底部1/3处，设该点为球管焦点所在位置。设定焦点到星卡的距离为m，以及焦点到胶片暗盒的距离为n，使约为JJG 744-2004推荐的放大倍率E。曝光后分别测量星卡直径L1和星卡在胶片上的成像直径L2，根据几何成像原理，放大倍率(如图4所示)。此方法操作过程耗时较长，而且要求胶片成像质量必需清晰，但可适用于无标尺及焦点具体位置标注不明确（或找不到）的X射线机，以及无灯源作为影像模拟准直器的X射线机，虽然其最终测得放大倍率与规程所要求的设定值有所偏离，但是以实际测得放大倍率作为结果不会影响焦点尺寸的数值。

图4 影像测量法

1.4 狭缝测量法

主要用狭缝法测量焦点，将焦点狭缝照相机水平放置在摄影台上；调整X射线机管球使X射线束垂直于狭缝照相机，狭缝的位置在管球光束的中心，考虑到放大比例的问题应使狭缝靠近球管的限束器。如果X射线机没有光野，要尽可能地找中心重合点。按规程要求条件曝光，分别量取狭缝照相机前端钛合金材料的长度L1（由于钛合金能够吸收X射线，在胶片上显示清晰的图像）和钛合金材料在胶片上的图像长度L2（如图5所示），放大倍数，这种方法适用于狭缝照相机对无标尺、焦点具体位置标注不明确（或找不到）的X射线机，可以确定放大倍数。

图5 狭缝测量法

2 几种测量方法的比较

分别使用以上四种放大倍率的测量方法，检定同一台X射线机的焦点，测量结果见表1。

表1 不同方法测量结果

焦点尺寸的测量结果基本一致，未对X射线机焦点尺寸的最终判断产生影响。

3 结语

实际焦点是指靶面上拦截加速粒子束的区域；有效焦点是指实际焦点在基准平面上的垂直投影；焦点标称值是指在规定的条件下测量的，与 X射线管有效焦点尺寸有特定比例的无量纲数值。依据检定规程测定的“有效或等效焦点”与制造商标称的焦点的尺寸是不同的，它表示由焦点的大小、球管阳极的倾角、焦点上X射线量的分布和焦点平面度等因素的总和，是成像性能的“有效”焦点大小。在检定过程中“焦点尺寸”测量结果受检定装置摆放、放大倍率、曝光条件设定、胶片质量等众多因素影响，需要在实际操作过程中不断总结，根据不同情况制定相应的方法和措施，才能有效保障工作的顺利开展和检定结果的准确可靠。

[1] 全国电离辐射计量技术委员会.JJG744-2004[S]. 北京：中国计量出版社，2004.

[2] 韦翠英. 医用诊断X射线辐射源焦点的检定技术及注意事项[J]. 中国计量，2008，07：111-112.