牙科口外X射线机质量控制验收检测结果分析*

翟贺争 吴香君 王 鑫 明 鑫 黄子祺 王曼瑶 高 杰 张文艺 武 权*

牙科X射线机作为现代牙科必备的影像工具，越来越广泛地用于牙科诊断、种植及矫形等口腔医学中，其影像是牙科医师对患者或受检者判断的客观依据，质量的优劣直接影响医师的诊疗判断。为确保牙科X射线机影像诊断质量和保证临床诊断的准确度，本研究依据国家卫生行业标准《牙科X射线设备质量控制检测规范》(WS 581-2017)[1]对牙科口外X射线机进行质量控制检测，分析其的检测结果，保证临床使用的安全性和有效性，并为相关机构提供检测方法和检测数据，为后续牙科口外X射线机的检测提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究资料

选取2019年12家医疗机构新安装的12台不同型号牙科口外X射线机，验收检测的12台设备中10台具备全景和头颅摄影功能，2台仅有全景摄影功能。检测前由生产厂家提前完成必要的设备校正与维护。12台牙科口外X射线机的型号分别为PHT-6500型、APSARAS 3D型、Smart3D型、PAPAYA 3D Plus型、Implagraphy型、Dentrix 10型、Dentrix 50型、RCT700-SC型、RAYSCAN α-3D型、SS-X9010DPro-3DE型、ORTHOPHOS XG 3型和OP30-2型，依次编号为1～12号。

1.2 检测仪器

采用X2型X射线多功能质量检测仪(瑞典Unfors Raysafe 公司)，检测前在中国计量科学研究院进行刻度，且刻度证书的日期均在有效范围内，其常规摄影探测器的管电压测量量程40～150 kV，测量半价层量程1～14 mm Al，剂量率响应量程1n～500 mGy/s，测量时间0.001～999 s；DigiDent型牙科质量控制检测模体(德国IBA公司)，包含高对比分辨力(1.6 lp/mm、1.9 lp/mm、2.2 lp/mm、2.5 lp/mm和3.0 lp/mm)模块和低对比度测试模块(0.5 mm铝板上有4个深度不同直径为1 mm、1.5 mm、2.0 mm和2.5 mm的钻孔)，自带6 mm厚铝吸收体，其纯度≥99.5%的亚mm和mm级厚度的铝片，以及0.8 mm厚的铜片等。

1.3 检测项目

依据国家卫生行业标准《牙科X射线设备质量控制检测规范》(WS581-2017)[1]、国家标准《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》(GB/T19042.4-2005)[2]和国家计量检定规程《医用诊断全景牙科X射线辐射源》(JJG1011-2014)[3]等，对牙科口外X射线机[不包含锥形束计算机断层摄影(cone-beam computed tomography，CBCT)功能检测]的管电压指示的偏离、输出量重复性、加载时间偏离、有用线束半值层、高对比分辨力和低对比分辨力等进行检测。

1.4 检测方法

1.4.1 管电压指示的偏离

检测牙科口外X射线机全景摄影时，可先用免冲洗胶片(如XR-QA2免冲洗胶片)在影像接收器上找到射野的位置，将X2型X射线多功能质量检测仪(X2检测仪)的探测器置于影像接收器外壳表面的中心位置，且探测器与影像接收器位置重合，保证探测器的有效测量点位于主射束中心轴，并使探测器表面与主射束中心轴垂直。检测牙科口外X射线机头颅摄影时，免冲洗胶片在次级光阑外侧找到射野的位置，将探测器置于次级光阑外侧，保证探测器的有效测量点位于主射束中心轴，并使探测器表面与主射束中心轴垂直，鉴于部分厂家的牙科口外X射线机次级光阑外侧无法安放探测器，可将探测器放置在头颅摄影影像接收器外壳表面进行测量。设置牙科口外X射线机的最低、中间和最高3档管电压曝光，记录X2检测仪的测读界面的kV值。

1.4.2 加载时间偏离

摆放探测器的位置同上面测量管电压的位置后，分别选择牙科口外X射线机全景或头颅摄影功能操作界面中常用成人曝光条件对应的条件，连续曝光3次，记录X2检测仪测读界面的测量加载时间，然后将测试结果与牙科口外X射线机操作界面显示值进行比较。

1.4.3 有用线束半值层

摆放探测器的位置同上面测量管电压的位置后，设置牙科口外X射线机的最低、中间和最高3档管电压，或者1～3档常用管电压并进行曝光，直接记录X2检测仪测读界面的半值层读数。当对结果有异议时应采用铝片法重新测量：首先记录未加铝片时探测器的空气比释动能率，将铝片放置在球管X射线出线口位置，保持以上曝光条件不变，逐步增加铝片厚度，分别测量不同厚度铝片后的空气比释动能率，直至测得的空气比释动能率值小于未加铝片时空气比释动能率值的一半，然后计算法求出半值层。

1.4.4 高对比分辨力

将0.8 mm Cu作为附加衰减层放置在球管X射线出线口位置后，测量牙科口外X射线机全景摄影时，将牙科质量控制检测模体置于头托中心，模体的正面应与临床受检者正面方向一致，主射束中心轴与测试模体平面垂直，并确保模体置于全景牙科口外X射线机照射野中心，测量头颅摄影时，将牙科质量控制检测模体置于临床受检者头颅所在位置，主射束中心轴与测试模体平面垂直。分别选择牙科口外X射线机全景或头颅摄影功能，按照设备生产厂家推荐的测试步骤和方法或设置设备常用成人曝光条件下曝光，在牙科口外X射线机操作界面显示屏上调整窗宽、窗位以及亮度后，观察可分辨的线对数。

1.4.5 低对比分辨力

摆放牙科质量控制检测模体的位置和曝光要求同上面测量高对比分辨力的位置和要求，分别得到对应牙科口外X射线机全景和头颅摄影功能操作界面的影像，调整窗宽、窗位以及亮度至能分辨出低对比度分辨力模块中的最小圆，记录其直径。

1.4.6 不同型号的牙科口外X射线机检测条件

(1)不同型号的牙科口外X射线机全景摄影功能检测条件见表1。

(2)不同型号的牙科口外X射线机的头颅摄影功能检测条件见表2。

2 结果

2.1 不同型号的口外牙科X射线机全景摄影功能检测

通过对新安装的12种型号的牙科口外X射线机的全景功能进行验收检测，12台牙科口外X射线机的全景摄影功能的检测指标的检测结果均合格，见表3。60～100 kV的管电压指示的偏离为-5.25%～5.1%，加载时间偏离范围为-123～50ms，60kV、70kV、80kV 和90kV对应的有用线束半值层分别为1.81～2.85mmAl、2.1～3.53 mmAl、2.34～4.04 mmAl和3.31～4.24 mmAl，高对比分辨力均为2.2 lp/mm，低对比分辨力均可分辨0.5 mm厚铝板上1 mm直径孔。

表2 不同型号的10台牙科口外X射线机头颅摄影功能检测条件

表3 不同型号的12台牙科口外X射线机全景摄影功能检测结果

表4 不同型号的10台牙科口外X射线机头颅摄影功能检测结果

2.2 不同型号的牙科口外X射线机头颅摄影功能检测

不同型号的牙科口外X射线机的头颅摄影功能进行验收检测，10台牙科X射线机的头颅摄影功能的检测指标的检测结果均合格，见表4。60～100 kV的管电压指示的偏离为-4.96%～3.4%，加载时间偏离范围为-20～221 ms，60 kV、70 kV、80 kV和90 kV对应的有用线束半值层分别为1.86～2.64 mmAl、2.5～3.02 mmAl、2.46～3.7 mmAl和3.32～4.54 mmAl，高对比分辨力为2.2～2.5 lp/mm，低对比分辨力均可分辨0.5 mm厚铝板上1 mm直径孔。

3 讨论

加强牙科口外X射线机的质量保证和质量控制工作是提高其成像质量的有效措施。牙科口外X射线机安装使用后，其性能的稳定性和可靠性会随着使用时间和频度的增加而降低，图像质量可能无法准确地反映口腔部位的解剖结构。因此，定期进行质量控制检测，及时发现异常情况并修复，从而保证图像质量，进而保障牙科患者和受检者的生命质量。

本研究中12种型号的全景和头颅摄影X射线机质量控制验收检测结果，均符合国家卫生标准《牙科X射线设备质量控制检测规范》[1]的要求，主要原因是新安装的设备性能最佳，检测前期厂家工程师或医疗机构技术人员的调试和维护工作也是检测结果合格的前提。本研究主要针对目前主流型号的牙科口外X射线机，建立起各项检测指标的验收值，可为后续检测提供一定的参考。同时，对新型设备开展检测研究工作，也验证了《牙科X射线设备质量控制检测规范》的可行性和实用性。

牙科口外X射线机属于牙科诊疗常用的影像设备，影响其图像质量的因素如设备硬件和软件、参数设置，受检者准备工作或摆位等，为避免或减少设备因素对图像质量的影响，定期开展状态或稳定性检测时非常必要。从验收检测结果发现，牙科口外X射线机60～100 kV的管电压指示的偏离为-5.25%～5.1%，检测结果的偏差大小与管电压大小并无直接关系，但检测过程中需要注意的是正确摆放探测器，如果探测器灵敏体积位置未与射野窄缝对齐，测量数据不准或无法得到检测读数；不同种类牙科口外X射线机的加载时间范围在5～17 s，检测的偏离范围为-123～221 ms，从而看出厂家在加载时间方面控制效果不错，同时也发现部分厂家的控制界面未能显示加载时间，导致该项检测指标未能满足检测条件而无法测量；半值层代表着X射线的辐射质，本研究中的验收检测牙科口外X射线机的管电压为60 kV、70 kV、80 kV和90 kV对应的有用线束半值层分别为1.81～2.85 mmAl、2.1～3.53 mmAl、2.34～4.04 mmAl和3.31～4.54 mmAl，可为后续对应型号的牙科口外X射线机状态或稳定性检测提供一定的参考；高对比分辨力的检测结果为2.2～2.5 lp/mm和低对比分辨力均可分辨0.5 mm厚铝板上1 mm直径孔，检测结果区分度不高，而普通放射诊断摄影机的高对比分辨力和低对比分辨力的检测数据区分度高[4]。本研究可能受限于检测模体的高对比分辨力的线对数和低对比分辨力对应的孔径和深度数，后续更换或研发新型模体的检测结果可能会有所区别[5-7]。此外，更换模体水平和竖直摆放位置，再按上述检测方法进行检测，结果可能有所不同，有待进一步的研究。

4 结论

在本研究中发现，医疗机构新上岗的牙科设备操作技师缺少专业技术、相关质量控制知识等情况，后续应多开展放射工作人员专业技术和放射防护知识培训工作。同时，相关部门应加强患者和受检者辐射剂量知识、标准的宣贯和普及力度，整体提高各机构人员对牙科口外X射线机质量控制工作的重视程度、检测结果的准确度，确保设备处于合格、安全的状态，在保证图像质量的同时，减少和避免患者受到不必要的照射。目前很多牙科口外X射线机具备口腔颌面CBCT功能，在实际工作中应用广泛。有研究表明，CBCT的照射剂量不可忽视，属于较高风险的放射检查[8-9]。但国内尚未出台牙科CBCT的质量控制[10]检测标准，后续将是工作的重点内容。