随着医学影像技术的深入发展, 从普通摄影到数字化摄影, 已经成为现代医学不可缺少的重要组成部分, 并在临床诊断中突显其不可替代的独特作用。本文对北京地区27家医疗机构的80台放射诊断设备进行质量控制检测和评价, 并对设备不合格指标进行调试复检, 保证了放射诊断设备的安全使用, 为提高射诊断水平奠定基础。

1 材料与方法 1.1 材料来源

结合北京市放射诊断设备分布的特征进行调查分析, 确保拟用于质量控制检测的放射诊断设备具有代表性, 以客观反应北京地区放射诊断的质控实况, 选取9个区县涉及27家医院80台放射诊断设备开展检测, 其中包括摄影机30台, 透视机20台, CT机15台, CR成像系统15台。

1.2 检测用仪器及方法

使用经过中国计量科学研究院检定/校准合格的瑞典RTI公司生产的Barracuda X射线机输出评估装置、07-RCX型Radchex/AEC检测仪、Catphan 500型CT成像性能模体、TM 160型CT剂量模体、Leeds公司生产的TO 16型CR低对比度细节检测能力模体, 根据2011年度卫生行业科研专项的实施方案, 确定拟检测的关键性能指标, 按照国家标准的方法^[1-3]检测医用放射诊断设备的主要性能技术参数。

1.3 检测指标及依据标准 1.3.1 X射线摄影机

依据标准:《医用常规Χ射线诊断设备影像质量控制检测规范》(WS 76- 2011)^[1]。检测指标(共9项):管电压指示的偏离、输出量重复性、输出量线性、有用线束半值层、曝光时间指示的偏离、自动照射量控制响应、SID值的偏离、有用线束垂直度的偏离、光野与照射野偏离。

1.3.2 X射线透视机

依据标准:《医用常规Χ射线诊断设备影像质量控制检测规范》(WS 76-2011)^[1]。荧光屏透视机检测指标(共4项):透视受检者入射体表空气比释动能率典型值、透视荧光屏灵敏度、高对比分辨力、照射野与影像接受器中心偏差。影像增强器透视机监测指标(共4项):透视受检者入射体表空气比释动能率典型值、高对比分辨力、影像增强器前入射空气比释动能率、影像增强器系统自动亮度控制。

1.3.3 CR成像系统

依据标准:《计算机X射线摄影(CR)质量控制检测规范》(GBZ 187-2007)^[2]。检测指标(共19项):管电压指示的偏离、输出量重复性、输出量线性、有用线束半值层、曝光时间指示的偏离、自动曝光控制、SID值的偏离、有用线束垂直度偏离、光野与照射野偏离、IP暗噪声、IP响应均匀性及一致性、IP响应线性、激光束功能、空间分辨力与分辨力重复性、低对比度细节探测、空间距离准确性、IP擦除完全性、滤线栅效应(混叠)、IP通过量。

1.3.4 CT机

依据标准:《X射线计算机断层摄影装置质量保证检测规范》(GB 17589-2011)^[3]。检测指标(共9项):定位光精度、层厚偏差、CT值、噪声、均匀性、高对比分辨力、低对比分辨力、CT剂量指数、诊断床定位精度。

2 结果与分析 2.1 放射诊断设备分布

所检测的80台放射诊断设备涉及9个区县、27家医疗机构, 检测范围覆盖了北京市56.3%的行政区域, 其中西城区7家, 通州区8家, 密云县3家, 东城区、海淀区、平谷区各2家, 丰台区、大兴区、顺义区各1家, 表 1中描述了所调查的80台不同类型放射诊断设备在各级医疗机构中的分布状况。

27家医疗机构中, 开展质量控制性能检测的80台放射诊断设备包括进口设备57台、国产23台。其中三级、二级和一级医疗机构的设备分别为28台、37台和15台, 分别占所检设备的35.0%、46.2%和18.8%。在放射诊断设备中, 6台屏片摄影机83.3%来自一级医疗机构, 16.7%来自二级医疗机构, 数字摄影机41.7%为二级医院设备, 58.3%为三级医院设备, 透视机均来自于二级和一级医疗机构, 荧光屏透视机均位于一级医院, CR成像系统二级医院占60%, 三级医院占40%, CT机中53.3%为三级医院的设备, 46.7%为二级医院的设备。

2.2 不同类型医疗机构放射诊断设备性能质量控制检测状况

开展质量控制性能检测的80台放射诊断设备中, 摄影机30台, 透视机20台, CT机15台, CR成像系统15台, 初检合格率及不合格指标详见表 2。

从表 2可以看出, 30台摄影机(包括屏片、CR、DR)中有7台设备初检不合格, 其中3台进口设备来自三级医院、4台国产设备来自一级医院和二级医院, 摄影机初检不合格率为23.3%, 不合格指标主要为SID值的偏离(A)和输出量线性(B), 透视机、CT机和CR成像系统中, 不合格设备数分别为2台、1台和4台。在20台透视机中, 出现的不合格指标主要为透视荧光屏灵敏度(C)、影像增强器前入射空气比释动能率(D)和影像增强器系统自动亮度控制(E), 2台不合格透视机均为一级医院使用的国产设备。15台CT机初检时仅有1台设备的噪声(F)不合格。15台CR成像系统初检不合格4台, 均为二级医院使用的设备, 不合格指标主要为IP响应均匀性及一致性(G)、IP响应线性(H)、空间分辨力与分辨力重复性(I)和IP通过量(J)。

2.3 不同类型放射诊断设备的合格率比较与分析

图 1描述了80台放射诊断设备中, 屏片摄影机(A)、DR摄影机(B)、CR摄影机(C)、荧光屏透视机(D)、影像增强器透视机(E)、CR成像系统(F)、CT机(G)初检合格率状况。

从上图可以看出, 80台放射诊断设备初检总合格率为82.5%, 其中屏片摄影机合格率最低, 仅为33.3%, 其次是CR成像系统合格率为73.3%, 七类放射诊断设备中DR摄影机、CT机和影像增强器透视机的初检合格率最高均为93.3%。对初检时存在不合格指标的设备及时要求进行了调试, 调试后设备的复检合格率为97.5%, 由于设备陈旧, 专业人员调试后复检仍然不合格的设备参数是:1台屏片摄影机"SID值的偏离"和1台荧光屏透视机的"透视荧光屏灵敏度"。

3 讨论 3.1 X射线摄影机不合格指标及分析处理

X射线摄影机是目前临床上使用最广、数量最多的放射诊断设备, 其影像质量问题直接关系到疾病诊断的准确性。所检30台摄影机初检不合格为7台, 其中国产不合格台数为4台, 均来自于一级医院, 占总不合格台数的57.1%(4/7), 在摄影机不合格指标分析中, 6台设备存在SID值的偏离, 原因主要是SID标尺粘贴不准确。涉及2台设备存在输出量线性超标, 这与设备陈旧、缺乏维护保养和管电流不合格等因素有密切关系。

3.2 X射线透视和CT设备不合格指标及分析处理

20台透视机2台不合格, 均来自一级医院, 合格率为90.0%, 分析表明, 造成透视荧光屏灵敏度指标差的原因主要是荧光屏老化; 影像增强器前入射空气比释动能率超标主要受ABC功能障碍的影响, 而自动控制系统障碍时将导致影像增强器系统自动亮度控制功能异常, 这些情况均出现在2台国产透视设备中。同时在检测的15台CT中发现, 有1台CT机噪声指标超标, 原因是CT设备若长时间未做空气校正, 则极易导致CT噪声偏大。

3.3 CR成像系统不合格指标及分析处理

CR是利用现有的普通X射线机设备, 采用可重复使用的成像板(imaging plate, IP)代替增感屏胶片作为载体经X射线曝光, 用激光扫描获得影像信息, 通过光学系统收集和放大, 计算机采集, 得到数字化影像显示的一种X射线摄影设备。该设备在我国各级医院广泛使用, 2010年的调查结果显示, 北京地区的多数医院购置了CR成像系统, 而CR成像系统的性能检测合格率却不高, 已经引起了高度重视。从上图可知, 随机抽取的15台CR成像系统首次检测合格率也仅为73.3%, 发现的不合格指标以IP响应线性差最为突出, 这与有关文献报道一致^{[4, 5]}。其主要原因是:①IP板使用或存放时间过长、IP板老化、IP板变黄、有明显的划痕或污渍; ②扫描仪中真空管的老化或功率不足; ③激光读取器缺乏保养、清洁; ④扫描仪内部的滚轴、吸盘未定时进行清洁。由于IP板成像层的荧光物质会随使用时间或曝光次数的增加而相应出现不同程度的老化, IP板使用到一定次数后(通常可重复使用1万次左右, 但实际使用频率远大于此), 随着使用频率的增多, 其量子噪声越来越大, 接受X射线的灵敏度将会相应降低, 而IP板余影消除效果逐渐变差, 必须经常、反复地进行余影消除处理, 否则会明显影响IP的成像效果, 必要时应及时更换IP板。因此, 在日常工作中, IP暗盒应竖放而不可叠放, 切勿放置在机房内, 以免受到重复照射或散射线照射。平时严禁打开装有IP板的暗盒, 禁止用手触摸IP板表面, 以免污染或划伤成像层。清洁IP板时应使用厂家提供的专用清洁剂, 拿取IP板时只可触及其边角部分, 并注意轻拿轻放避免过度折弯, 用干净的软布或脱脂棉球轻轻擦拭, 以免损伤IP板, 等待IP板表面晾干无擦痕后方可装入暗盒, 切勿反放。激光读取器的部分电子元件因温度过高或灰尘附着导致工作状态发生改变, 应定期为激光读取器进行清洁保养, 对室内进行除尘处理, 扫描仪内部的滚轴、吸盘应定时进行清洁(每月1次), 此项定期保养工作非常必要。扫描仪中真空管的老化或功率不足, 不仅会延迟强光照射的时间, 并且对潜影的消除也不够彻底, 易造成前后影像的重叠, 应及时更换(通常每半年更换1次)。

4 结论

所调查的27家开展放射诊断的医疗机构覆盖了北京市56.3%的行政区域, 所检80台典型设备客观反映了本地区放射诊断质量控制的基本状况。

80台放射诊断设备初检时的总合格率为82.5%, 其中摄影机为76.7%、透视机为90%、CT机为93.3%, CR成像系统为73.3%, 调试并经复检总合格率为97.5%。

放射诊断设备中, X射线摄影机不合格指标主要为SID值的偏离和输出量线性; 透视机不合格指标主要为透视荧光屏灵敏度、影像增强器前入射空气比释动能率和影像增强器系统自动亮度控制; CT机的不合格指标仅为噪声; CR成像系统不合格指标包括IP响应均匀性及一致性、IP响应线性、空间分辨力与分辨力重复性和IP通过量等4项。

总体调查和检测情况表明, 北京地区临床运行中放射诊断设备初检时的性能状态不容乐观, 加强新装设备正式使用前的验收检测, 定期适时开展设备的状态检测和稳定性检测是非常必要的, 并应严格执行设备不合格指标的调试和设备的日常维护保养, 为放射诊断的质量与安全提供可靠的保障。