在用X射线计算机体层摄影设备质量控制

孙智勇孟昭阳

辽宁省医疗器械检验检测院110000

摘要：医学影像诊断设备是高端精密仪器，在疾病诊断中发挥了关键作用。因此，医学影像设备的质量维护保养是防止医学误诊的重要保证。新版医疗器械监督管理条例第三十六条医疗器械使用单位对需要定期检查、检验、校准、保养、维护的医疗器械，应当按照产品说明书的要求进行检查、检验、校准、保养、维护并予以记录，及时进行分析、评估，确保医疗器械处于良好状态，保障使用质量；对使用期限长的大型医疗器械，应当逐台建立使用档案，记录其使用、维护、转让、实际使用时间等事项。记录保存期限不得少于医疗器械规定使用期限终止后5年。因此，按照标准对在用的医学影像设备进行检验检测是医院必须要做的常规工作。本文以CT举例，介绍CT的常用检测与校准装置、主要参数及其检测校准方法。

一、CT的常用检测与校准装置

1、电离室及剂量计

常规的用于普通放射诊断测试的电离室不适用于CT剂量的测量。需要使用专用的笔形长杆电离室和相应的剂量计来测量，如美国Vic-toreen公司660型剂量计与30-301型笔式电离室配套使用，瑞典RTI公司的Barracuda多功能X测量仪与长杆电离室配套使用。

2、剂量测试体模

要测量人体内部的吸收剂量，必须在能模拟人体组织吸收的体模上进行测量，而且对头部和体部要有不同尺寸的体模测量。目前国际上的CT剂量体模的规定来源于IEC60601-2-44标准，剂量体模是由聚甲基丙烯酸酯支撑的圆柱体，用于头部的直径为16cm，用于体部的直径为32cm，其高度应不小于140mm。体模应刚好大于用于测量的辐射探测器的灵敏体积。体模应有能够足以容纳辐射探测器的孔，这些孔应平行于体模的对称轴，并且它的中心应位于体模的中心和以90°为间隔的体模表面下方10mm处，对于测量时不使用的孔，应使用与提门口材料相同的插入件完全插入孔中。

3、性能参数检测体模

目前应用比较广泛的是CATPHAN体模和AAPM体模，当然各个厂家都自行设计了校准体模，用于生产和出厂调试，也随机器在使用单位进行调试用。其中CATPHAN体模包括四个模块：1、CTP401层厚、CT值线性与对比度标度；2、CTP528：高对比度分辨力；3、CTP515：低对比度分辨力；4、CTP486：均匀性和噪声。

二、CT的主要参数检测方法

1、高对比度分辨率检测方法

感观评价的高对比度分辨率测试方法是将高对比度空间分辨率体模置于扫描视野内，并使体模的轴线与扫描架的旋转轴线重合，选用一组CT运行条件进行扫描，再用重建算法进行重建，调整窗宽，窗位，通过显示器观察图像，以能够分辨的最小线对为准。

也可用调制传递函数（MTF）评价高对比度分辨率。试验器件应由一条适当大小的高对比金属丝，装置在一个衰减最小的材料的保护管之内组成，以此保证高信噪比。应使用CT制造商随机文件所描述的CT运行条件进行扫描。试验器件放置在机架中并使金属丝与系统的Z轴平行并且偏离中心30mm±10mm。试验器件的位置应作记号，描述而且记录，以便在将来基准值和稳定性试验时重现。在试验器件放置好之后应将它扫描。用足够小的重建视野以便测量不受像素大小的限制。扫描金属丝图像后经过MTF计算软件得到MTF曲线。MTF曲线上50%和10%两点测量值宜在基准值?15%或者0.5lp/cm范围内，两者取较大的。

2、低对比度分辨率

将低对比分辨率体摸置于扫描视野内，并使体摸的轴线与扫描架的旋转轴线重合，选用一组CT运行条件进行扫描，再用重建算法进行重建，调整窗宽、窗位，通过监视器进行观察，以能够分辨的最小孔组的直径为准。

3、CT值准确性、CT值均匀性

使用性能体模置于扫描视野范围内，并使体模轴线与扫描架旋转轴线重合，扫描后，对图像中的每种物质分别进行测量，在物质的图像中心选择一个不小于100个像素的感兴趣区，测量此区域的平均CT值即为该种物质的CT值。

在以上获取的图像上，距体模边缘大约1cm处，相当于时钟3、6、9、12点钟的位置选择四个感兴趣区，在图像中心处选择一个感兴趣区，上述各感兴趣区的直径大约是图像直径的10%，中心的感兴趣区与外部的感兴趣区应不重叠，测量各感兴趣区的平均CT值，中心感兴趣区的CT值与外部4个感兴趣区CT值之差的最大值即为CT值的均匀性。

4、图像噪声的检测方法

应检测两个CT运行条件，一个代表典型的轴向头部扫描和另一个代表典型的轴向体部扫描条件。推荐采用10mm切片厚度。测量噪声前应测试所用剂量，要使用相应模式的CTDI模体测量中心剂量（在典型头部扫描条件下使用头部CTDI模，在典型体部扫描条件下使用体部CTDI模）。将均匀介质体模（20cm水模）置于扫描视野范围内，并使体模轴线与扫描架旋转轴线重合，扫描后，在图像中心选择一个直径大约为图像40%的感兴趣区，测量此区域CT值得标准偏差SD，用下式计算噪声值N：

式中：N---测量区域图像的噪声；

SD---测量区域CT值的标准偏差。

5、辐射安全---CT剂量指数的测量

将CTDI剂量体模置于诊断床上移至机架扫描孔中心位置，体模轴线与扫描面垂直，将电离室探头插入头模中心孔，并保证电离室探头的有效敏感中心位于扫描层的中间层面。选择头部常规扫描条件对头模中心层面进行单层扫描，记录剂量仪上的剂量读数，重复扫描三次，记录读数。将电离室探头按顺时针顺序依次插入体模距表层1cm处的各小孔（剂量测定器孔分别位于中心、顶部、右侧、底部和左侧，如图5-8），确保所有余下的空孔均用固体丙烯酸棒填充。采用对应的扫描参数扫描，本节中测试图像性能和剂量测试时提到的参数都包括：扫描模式、旋转时间、kV、mA、层准直宽度、探测器覆盖范围、SFOV、图像层厚、重建滤波器、DFOV、窗宽和窗位。分别测量这几处的剂量，测量条件同前，每个位置重复测量三次，记录读数。使用相应公式计算CTDI100、CTpol和CTDIW。

综上，是关于CT常规的检测参数和方法，医院管理部门可具体参照《GB/T17006.11-2015医用成像部门的评价及例行试验第2-6部分：X射线计算机体层摄影设备成像性能稳定性试验》标准中描述的方法进行检测，同时医院也应该按照CT厂家说明书中的维护保养要求进行质量评价。