全数字化乳腺X线设备检测方法

陈　强，倪　萍，蔡　华

全数字化乳腺X线设备检测方法

陈强，倪萍，蔡华

目的：通过对全数字化乳腺X线设备主要参数进行检测，从而保证设备性能良好。方法：依据GBZ 186—2007《乳腺X射线摄影质量控制检测规范》并结合临床实际制定检测方法，对全数字化乳腺X线设备性能进行评估。结果：提供了详细的检测项目和结果，使操作人员能更好地检测和使用设备。结论：该检测方法为全数字化乳腺X线设备临床使用安全及影像质量提供了必要保障。

全数字化乳腺X线；检测方法；乳腺平均剂量；伪影图像

0　引言

随着生产方式和饮食结构变化，乳腺癌发病率已经逐年上升并位于女性恶性肿瘤前列[1]。全数字化乳腺X线摄影技术已经在临床上广泛使用，它能发现较小的钙化点、血管分布，并能提示癌前病变，已成为女性乳腺癌早期诊断的金标准[2-4]。乳腺X线设备新安装及大修后应进行验收检测，使用过程中应对仪器进行状态及稳定性检测[5]。目前，国家相关的乳腺机质量控制检测规范主要还是以传统屏片乳腺摄影为主，针对全数字化乳腺X线设备的检测内容和项目并不完善。为此，我们通过对相关文献进行研究，结合临床工作实际，编写了数字化乳腺X线设备的详细检测方法，以保证设备性能良好和使用安全。

1　检测依据文件和检测设备

1.1检测依据文件

依据GBZ 186—2007《乳腺X射线摄影质量控制检测规范》并结合临床工作实际制定。

1.2检测设备

（1）Barracude-MPD多功能X线分析仪（如图1所示）：主要由主机、多功能X线探头、长杆电离室、装有分析软件的掌上电脑、非介入管电流测量探头等组成。Barracude设备能够测量管电压、管电流以及曝光时剂量、半价层（half value layer，HVL）等参数。

（2）测试体膜（如图2所示）：瑞典奥利科公司M12型乳腺机性能测试体膜。其包括6 mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）板，水平和垂直的高分辨率线对（各6组：5、8、10、12、14和16 lp/mm），3块20 mm厚的PMMA板。乳腺X线机自带10 mm厚的PMMA板。

图1　多功能X线分析仪

图2　M12型乳腺机性能测试体膜

2　检测方法和检测项目

依据国家标准并结合临床工作经验制定了数字化乳腺X线机检测方法，本方法目前主要用于检测全数字化乳腺X线设备性能指标和病患吸收的剂量等。

检测项目：准直器评估、胸壁侧射野与台边的准直、平均乳腺吸收剂量、压力测试、辐射输出量率、管电压的测量和重复性、辐射输出的质、伪影评估、曝光安全测试、空间分辨率。

2.1准直器评估

2.1.1检测方法

选择质量控制（quality control，QC）未处理模式，把X线球管设置在0°，打开视野灯。

（1）把胶片盒放于平板探测器乳腺摄影平台上方，覆盖整个光场。

（2）把4枚大小相同的硬币放置于胶片盒上方，使硬币的边缘能够与光视野四边中点相切，另放2枚硬币在胶片盒上方用于定向（如图3所示）。

图3　准直器评估检测摆放示意图

（3）28 kV、40 mAs、Mo/Mo（钼/钼组合）条件下进行曝光。在胶片上测量出成像边缘，即辐射区域与光视野的距离。

2.1.2技术要求

光视野区域与胶片的辐射区域四边距离不超过±13 mm。

2.2胸壁侧射野与台边的准直

2.2.1检测方法

选择QC处理模式，安装24 cm×30 cm压迫板，把直径约2 cm的硬币放于平板探测器乳腺摄影平台上，使其边缘与胸腔壁边缘紧密相邻。

（1）27 kV、50 mAs、Mo/Mo条件下进行曝光，更改图像对比度，直到能区分出硬币。

（2）使用放大和测量工具测算出硬币被切割的直径距离。

2.2.2技术要求

硬币被切割的直径距离不超过5 mm。

2.3乳腺平均剂量

2.3.1检测方法

选择QC处理模式，安装24 cm×30 cm压迫板。把50 mm PMMA体膜放置于平板探测器载物台上，把剂量检测仪放在体膜右侧并保持相同高度，使其距离胸腔壁4 cm，关闭自动剂量优化功能。

（1）在28 kV、50 mAs、自选阳极滤波器组合下进行曝光，记录剂量值K。

（2）根据设备HVL，查表1、2得出体膜不同半价层时的校正因子g、c和s，依据公式D=Kgcs，计算出乳腺平均剂量D。

表1　不同半价层（HVL）下的校正因子g、c

表2　不同阳极滤波器组合下校正因子s

2.3.2技术要求

测算出的乳腺平均剂量D不超过2.5 mGy。

2.4压迫力测试

2.4.1检测方法

将40 mm PMMA体膜放置于平板探测器乳腺摄影平台上，安装24 cm×30 cm压迫板，使其压迫被测体膜，直到外部压力值达到150 N。

2.4.2技术要求

保持1min，所显示压力值变化范围不超过±20N。

2.5辐射输出量率

2.5.1检测方法

选择QC处理模式，将2 mm钢板放置于探测器载物台上。在28 kV、400 mAs、Mo/Mo条件下，把剂量仪放置于钢板上方20和40 mm处，各曝光1次，记录下2次的剂量值，将1次剂量值除以相应曝光时间，得出辐射输出量率。

2.5.2技术要求

2次辐射输出量率都应高于7.5 mGy/s。

2.6管电压精度和重复性

2.6.1检测方法

选择QC处理模式，安装压迫板，把2 mm钢板放置于探测器载物台上。将非介入电压表探测器置于钢板上的中心位置，距离胸腔壁约40 mm并使其垂直于中心X线。

（1）在24/27/30/33 kV、50 mAs、Mo/Mo条件下进行曝光，记录下4次测得的电压值。

（2）在28 kV、50 mAs、Mo/Mo条件下进行4次连续曝光，记录为kV1、kV2、kV3、kV4。根据4次测得电压值，计算出平均电压。

2.6.2技术要求

精度：不同kV条件下的管电压不超出测得电压的±1.0 kV。

重复性：测得的平均电压应在（28±0.5）kV范围内。

2.7HVL

2.7.1检测方法

选择QC处理模式，将压迫板提升至最高位。将2 mm钢板放置于平板探测器乳腺摄影平台上。把剂量仪安放在高于探测器工作台10 cm处，确保其能完全接收到X线。

（1）在28 kV、50 mAs、Mo/Mo模式下进行曝光，记录剂量数值。

（2）把0.3 mm铝片放置于剂量仪上方并能覆盖剂量仪。在相同条件下曝光，记录下剂量数值，若剂量仪值不为初始值的一半，则增加0.1 mm铝片厚度，直到读数低于初始值的一半。根据公式计算出HVL的值。式中：Do为无铝剂量值；Da为刚超过一半Do的剂量值；Db为不到一半Do的剂量值；tb为Db所对应的铝片厚度；ta为Da所对应的铝片厚度。

2.7.2技术要求

X线管电压为28 kV时，Mo/Mo的半价层在0.32～0.40之间，Mo/Rh（钼/铑组合）的半价层在0.38～0.46之间，W/Rh（钨/铑组合）的半价层在0.49～0.59之间。

2.8伪影图像评估

2.8.1检测方法

选择QC未处理模式，将PMMA体膜放于平板探测器乳腺摄影平台左边，使其能遮挡住探测器的一半。用压迫板压迫体膜。

（1）在28 kV、63 mAs、常规模式下进行曝光。

（2）把PMMA体膜放置于探测器平台中心位置，将0.1 mm铝片放于体膜中心，60 s后以同样条件进行曝光。用读片软件测量出相应1、2、3区域的平均像素值（如图4所示）。

图4　体膜摆放位置及所需测算区域

（3）根据以下公式计算伪影因数。

2.8.2技术要求

该设备平板探测器的伪影因数应小于0.3。

2.9曝光安全测试

2.9.1检测方法

选择QC未处理模式，安装24 cm×30 cm压迫板，把2 mm钢板放置于平板探测器乳腺摄影平台上。自动曝光控制（automatic exposure control，AEC）关闭，选择28 kV，曝光量＜20 mAs，选择常用阳极滤波器组合进行一次曝光。

2.9.2技术要求

确保射线指示灯短时亮起，曝光能中断，有曝光警告提示。

2.10空间分辨率

2.10.1检测方法

将配有高分辨率测试卡的乳腺专用体膜放置于平板探测器乳腺摄影平台上，开启AEC，选择28 kV，选择常用阳极滤波器组合进行曝光。将得到的图像在高分辨率诊断显示器下调整窗宽、窗位进行查看。

2.10.2技术要求

要求测得的线对数不少于10条。

3　讨论

针对全数字化乳腺X线设备，我们在国家标准质控检测基础上，对检测内容进行修改和删除，并新增了部分检测项目，主要包括：（1）平板探测器产生的伪影在一定程度上会导致乳腺癌假阳性率的升高[6]，通过对平板探测器伪影因数检测，从而进一步确保诊断图像的质量；（2）由于目前全数字化乳腺X线机都采用了不同的靶面过滤器来进行检查，其输出的X线能量也不同[7]，在测量乳腺平均剂量中加入了不同靶面的校正因子，从而能更准确地计算出乳腺平均剂量；（3）让乳房受压不仅能减少X线投照射剂量的吸收[8]，而且还能保证拍片时乳腺的密度均匀，从而减少腺体重叠，提高影像质量[9]。我们通过对设备压迫力测试，保证患者在检查过程中的乳房受压稳定。

4　结语

医院不但需要对全数字化乳腺X线设备建立完善的检测体制，实行定期检查，确保图像质量，提高诊断的可靠性[10]，而且还要实施乳腺X线设备的全生命周期质量控制检测，从采购论证、安装调试、临床应用开始，制定标准化的检测流程及参数，进行预防性质量控制，为临床使用医师与患者的安全提供重要的保障。

[1]沈小红，田岚.全数字乳腺X线摄影质量控制[J].医疗卫生装备，2013，34（10）:105-106.

[2]燕树林．全国医用设备使用人员上岗考试指南乳腺摄影技术分册[M].北京:国家行政学院音像出版社，2007:143－145．

[3]鲍润贤，叶兆祥，刘佩芳．重视乳腺疾病的影像学诊断[J].中华放射学杂志，2007，41（5）:449－450．

[4]汪立娟，张淑芳．全数字化乳腺摄影在乳腺疾病诊断中的临床应用价值[J]．实用医技杂志，2010，17（9）:834－835．

[5]GBZ 186—2007乳腺X射线摄影质量控制检测规范[S].

[6]康静霞.全数字化乳腺摄影常见伪影与对策探讨[J].中国医学物理学杂志，2011，28（4）:2 787-2 788．

[7]刘坤，赵传武，亓玉龙.全数字乳腺X线机的原理、结构及故障处理[J].医疗卫生装备，2013，34（4）:133-134.

[8]张艳秀.95例乳腺癌全数字化X线钼靶诊断分析[J].齐齐哈尔医学院学报，2012，33（22）:3 072-3 073.

[9]黄凤萍．数字化乳腺钼靶投照优化体位设计和压迫技术探讨[J].现代医药卫生，2013，29（15）:2 336-2 337.

[10]杨皓，黄惠茹，沈岚，等．提高全数字化乳腺X检查质量及疾病检出率[J].中国医学计算机成像杂志，2014，20（5）:420-422．

（收稿：2014-06-21修回：2014-10-15）

Testing of full-field digital mammography

CHEN Qiang,NI Ping,CAI Hua
(Department of Medical Engineering,Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Area Command,Fuzhou 350025,China)

Objective To test the key indexes of full-field digital mammography to keep it in good condition.Methods The testing was carried out based on clinical experiences and GBZ 186—2007 Mammography Quality Control Testing Specification.Results The testing items and indexes were proposed to facilitate the staff to check and operate the machine.Conclusion Clinical safety of full-field digital mammography and image quality are both enhanced greatly.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（5）：92-94]

full-field digital mammography;testing method;average mammary glandular dose;artifact

[中国图书资料分类号]R318.6；TH774A

1003-8868（2015）05-0092-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.05.092

陈强（1987—），男，助理工程师，主要从事乳腺机、呼吸机维修方面的研究工作，E-mail:99867323@qq.com。

350025南京，南京军区福州总医院医学工程科（陈强，倪萍，蔡华）

倪萍，E-mail:nping6@sohu.com