车贵甫
(濮阳市质量技术监督检验测试中心,河南 濮阳 457000)
乳腺X线机是目前医院妇科及专科医院基本的乳腺检查、诊断设备,能够及时发现乳腺组织中的肿块及微小的钙化点,因此其诊断水平和患者的身体健康息息相关。同时由于乳腺X线机是利用X射线对乳腺组织进行检查的,当X 射线照射组织时可直接或间接地扰乱和破坏组织的正常代谢活动,所以乳腺X 线机辐射输出射线量要适当,避免对患者造成额外的伤害[1]。因此有必要对乳腺X线机进行计量检定。经过检定确认乳腺X线机的性能是否符合国家标准要求,进而确保各部分能够正常运行,获得满意的影像质量。本文将简单介绍乳腺X线机的原理、结构,并参照相关的国家标准对其检定方法进行探讨。
由于X 射线具有穿透性,而人体不同组织的密度和厚度不同,当X射线透过人体各组织后,它被吸收的程度不同。当X射线到达胶片后不同部位的X射线的强度不同,在胶片上就形成了不同组织影像。这种不同组织的吸收差别表现为对X射线束的衰减系数。这种吸收差别越大则在胶片上形成的影像就越清晰。实验证明乳腺软组织对X 射线的衰减系数和X 射线波长λ的三次方成正比,也就是说X射线波长越长,乳腺软组织衰减系数就越大。通过选用波长较长的X射线使乳腺软组织衰减系数拉开,就能获得清晰的软组织影像。另外乳腺X 线机的球管阳极靶材料产生的元素特征X 射线(占X 射线总能量的较大部分)的波长λ与元素的原子序数有关,原子序数越低则特征波长越长,故阳极靶材料选用原子序数低的钼(特征波长0.071nm)或铑(特征波长0.055nm)等。为了提高对微小病变的分辨力,有的采用将钒加入钼靶中,使X射线强度中心向长波长方向移动。也有为了提供较高的穿透性,采用将钨加入钼靶中或采用铑靶,使X射线强度中心向短波长方向移动,适用于较厚致密的乳房或靠近胸部的乳腺部位。
乳腺X 线机的成像方式分别是传统的胶片成像、乳腺CR 系统和数字乳腺摄影DR 系统。其中乳腺CR 系统是用IP板替代传统的胶片来成像,再用激光扫描IP板把存储在IP 板上的X 光信号转换成数字信号进行影像处理,然后再记录在胶片上。IP 板由支撑体、荧光物质、保护层构成。IP板可以反复使用。一般用新的IP板比用旧的IP 板影像清晰很多,由于IP 板随着使用次数的增加,残影现象有所增强,影像光密度缓慢下降导致影像质量下降。而现在的数字乳腺摄影DR 系统多采用平板探测器将X 光信号直接转变成数字信号,由影像工作站进行处理产生影像。常用的平板探测器有非晶硅和非晶硒探测器。数字乳腺摄影DR系统影像分辨率高,清晰、细腻,同时拍摄条件的宽容范围较大,患者接收的X 线量比其他方式有所减少。
传统的胶片成像由于不能数字传输,不易检索和保存,已逐步被CR/DR系统取代。CR是经过读取IP板将影像化为数字信号。DR 是直接将X 射线影像转变为数字信号,比CR成像环节少,能显示动态器官的结构,所以影像分辨力高、成像速度快、对微小病变检出率高。DR 是今后的发展方向。
数字乳腺X 线机由X 线球管、高压发生器、机架、平板探测器或IP板、压迫板、影像处理工作站等组成。乳腺X线机球管采用高频旋转阳极球管,阳极一般采用钼靶,因此乳腺X线机也称为钼靶机,为了提高密质乳腺(如年轻妇女、哺乳期妇女)的成像质量,使用钼钨合金靶或钼、铑双靶。自动曝光控制技术(AEC)能获得最佳影像质量。滤线器采用软件控制技术能快速、稳定地运动。采用人性化压迫方案提高了患者舒适感。有强大的影像处理功能,可对影像进行分析和重建[3]。
乳腺X 线机是一种X 射线辐射源,只有乳腺X 线机各参数准确,如管电压和辐射输出端质符合相关标准要求,输出的空气比释动能稳定,才能保证影像的质量。而影像是诊断疾病的重要依据,所以,影像质量检测项目也是非常重要的项目。本文主要叙述乳腺X 线机空气比释动能、辐射输出的质、管电压、空间分辨力的检定方法。
国家标准中比释动能的定义是指不带电电离粒子,在质量为dm 的某种物质中释放出来的全部带电粒子的初始动能总和dEtr除以dm所得的商。在通常条件下,输出剂量和空气比释动能是相等的。反映的是到达患者皮肤的X 射线量的大小,间接反映了对患者伤害量的多少。这是一个很重要的参数,应该在保证影像质量的同时,尽量降到最低。
按照国家标准的要求空气比释动能的检定条件为:将诊断水平剂量仪的探测器置于乳房支撑台胸壁侧向内4cm处X射线照射野中心,选最大照射野,设置焦点到探测器中心的距离为50cm,选管电压28kV,50mAs 条件曝光。在上述条件下曝光,测量三次取其平均值,乘以剂量仪空气比释动能的校准因子就得到了空气比释动能值,将检测得到的空气比释动能与乳腺X线机允许的空气比释动能值10mGy相比,一般要低于后者,这样才能保证乳腺摄影的安全性。
辐射输出的质的检测:在空气比释动能的检定条件下将压迫器调至焦点与探测器二分之一处,将厚度间隔为0.1mm 的铝片放在压迫器上进行曝光,分别记录剂量仪读数,用作图法或计算方法求出的半值层不得小于标准要求。
管电压的检测:将非介入kV表的探测器置于X射线照射野的中心,射线束与探测器截面垂直。选择常用的管电压值,至少重复测量3次,其平均值与X射线管电压的标称值之差不得大于标准要求。
空间分辨力的检测:国家标准中空间分辨力的定义是“在规定的测量条件下,用目视可分辨的规定线组图形或最小空间频率线对组。”将空间分辨力卡放置在乳房支撑台上,尽可能紧贴影像接收器。将40mm厚的检测模体压住空间分辨力卡,模体边沿与乳房支撑台胸壁侧对齐。SID 为常用值,适当管电压、mAs 工作条件下或自动曝光模式条件下曝光,在影像或胶片上,直接读取可分辨的线对值(Lp/mm),应符合国家标准要求。
乳腺X 线机不同于普通X 射线机,它产生的是高品质的低能X 射线。由于乳腺组织对X 射线敏感,因此在拍摄时应在满足影像质量的情况下,尽量降低X 射线的量,高剂量容易诱发受检人群乳腺病变。计量检定的目的是保证乳腺X 射线机的各工作参数准确,确保诊断正确,避免漏诊、误诊。影像质量也是计量检定的一个重要方面,由于乳腺软组织多,各组织之间的差异小,要求乳腺影像有更高的分辨力。操作人员应在日常工作中做好设备的维护保养,正确操作仪器就可以保证乳腺机良好的影像质量,从而提高诊断的准确性。