魏 坤　余華良　謝 杲

X射線機燈光照射野與X射線照射野中心點及四邊偏離的調(diào)整校準

魏 坤①*余華良①謝 杲①

目的：校準X射線機機械固件及X射線通路的偏離位置，使X射線機燈光照射野與X射線照射野中心點及四邊的位置偏離符合國際標(biāo)準相關(guān)要求。方法：采用專用的位置校準模塊進行檢測分析，明確偏離點，通過對X射線機的機架立柱、球管位置及承托架機械等機械通路以及球管內(nèi)的光學(xué)通路的單一調(diào)整校準或結(jié)合調(diào)整校準，并反復(fù)校正。結(jié)果：通過多次校準，最終將射線中心及四邊位置與X射線照射野調(diào)節(jié)到標(biāo)準位置，射線劑量值符合國際標(biāo)準。結(jié)論：X射線機設(shè)備校準后其圖像輸出質(zhì)量有較大改善，射線質(zhì)量控制符合醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準，定期實施校準技術(shù)流程可為臨床診斷質(zhì)量提供保障。

X射線機；照射野；位置偏離；校準

[First-author’s address] Equipment Department, Yinzhou NO.2 Hospital, Ningbo 315100, China.

為確保X射線機在醫(yī)學(xué)診治中的正確應(yīng)用，減少其負面影響，提高對病灶的診斷檢出率及治療效果，防止因設(shè)備幾何數(shù)據(jù)偏差而造成錯誤的診斷及治療，國家制定了強制性衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準WS76-2011“醫(yī)用常規(guī)X射線診斷設(shè)備影像質(zhì)量控制檢測規(guī)范”[1-2]。其中，第9.6條X射線攝影機的幾何學(xué)特性中9.6.1幾何特性檢測，燈光照射野與X射線照射野中心的偏離及四邊的偏離，兩項檢測結(jié)果應(yīng)在1 cm的規(guī)范范圍之內(nèi)。基于此，本研究通過分析X射線機燈光照射野與X射線照射野中心點及四邊偏離的原因，確定偏離的故障點，經(jīng)過多次反復(fù)校準，使其符合質(zhì)量控制及國際標(biāo)準的要求。

1　X射線機照射野中心的偏離檢測

X射線機的基本結(jié)構(gòu)主要包括X射線發(fā)生裝置和X射線輔助裝置[3]。X射線發(fā)生裝置主要包括X射線管組件，高壓發(fā)生器及控制器等，X射線輔助裝置包括機械裝置和影像系統(tǒng)等。通過X射線機的基本結(jié)構(gòu)分析偏離的主要原因[5](如圖1所示)。

圖1　X射線通路剖面示圖

1.1機架立柱的偏移

機架立柱與水平面的垂直度要求各廠商有明確的規(guī)定，機架立柱未達到90o會造成照射范圍不夠準確。機架立柱分為吊軌結(jié)構(gòu)與地軌結(jié)構(gòu)兩種，在安裝與使用過程中，立柱須與水平面垂直，若達不到則會使X射線與燈光照射線與水平面或垂直面成一定的角度，從而造成照射野的偏移。

1.2球管支撐裝置的偏移

球管安裝在懸吊架上，球管懸吊架在安裝時未能使球管與水平面完全平行，也會造成中心點和四邊的偏移。球管通過承托橫臂或者懸架來固定。因承托橫臂或懸吊架為機械移動裝置，安裝不當(dāng)或者長久使用后會發(fā)生偏移，造成燈光照射野與X射線中心野及四邊的偏離。

1.3球管的偏移

球管的固定是通過兩圓環(huán)緊固裝置外加固定螺栓完成，有些直接通過緊固裝置來實現(xiàn)的松動緊固螺栓或者是固定螺栓，可以調(diào)節(jié)球管的位置和轉(zhuǎn)動球管。由于機械裝置在使用中會造成緊固裝置的松動，致使球管轉(zhuǎn)動時左右移動等，球管偏移基準位置后會造成中心點及四邊的偏移。

1.4束光器的偏移

束光器安裝在球管上，接收窗口與球管X射線的發(fā)射窗口吻合且中心線在一條直線上，四周為鉛板保護，隔離外圍輻射，內(nèi)有一光源指示光路，可調(diào)節(jié)大小，光源的指示范圍即為X射線的照射范圍。其中束光器與指示光源任一發(fā)生偏離，均會造成中心點及四邊的偏移。

由此可見，偏移的原因可能有以上4種可能性[6-7]。因而，在實際工作中要對X射線進行質(zhì)量控制與檢測以避免產(chǎn)生偏移，通過比較科學(xué)的檢測方法和裝置來進行，通常使用準直儀和(或)射束一致性測試工具來進行測試(如圖2所示)。

圖2　圖像偏移檢測裝置示圖

將檢測板放在IP板或者是探測器上，打開定位開關(guān)，使光源指示“十”字與檢測板“十”字重疊，準直筒中心點與“十”字中心點重疊，調(diào)節(jié)球管高度和視窗大小進行檢測，通過X射線成像來判定偏移的程度，根據(jù)WS76-2011標(biāo)準要求，偏移應(yīng)在1 cm范圍之內(nèi)[1]。

2　偏移調(diào)整與校準

X射線機燈光照射野與X射線野中心點及四邊偏移的調(diào)整與校準可分為機械偏移的校正和X射線通路的校正[8-10]。

2.1機械偏移校正

(1)立柱是否垂直水平面與懸吊架是否平行水平面，安裝機器時已有要求。如偏差太大則需重新調(diào)整地軌或天軌的位置，使立柱垂直度和天軌水平度符合要求。

(2)承托球管的橫臂與機架立柱的垂直度的調(diào)節(jié)。更換磨損的軸承和調(diào)整偏心螺絲，均能調(diào)整橫臂與立柱的角度，通過調(diào)節(jié)天軌上懸吊的螺栓來調(diào)節(jié)懸吊架的水平度。

(3)球管的水平位置判定可通過一種簡單方法來實現(xiàn)，確定機架立柱或懸吊架在規(guī)范的要求之內(nèi)，打開束光器上的定位燈開關(guān)，使定位燈的亮度通過窗口的反射鏡將“十”字投照在床面板上，調(diào)整縮光器與床面距離約為5 cm，將“十”字對準床面板的中心線，然后將橫臂前后固定完畢，再將球管朝上調(diào)至最高位置(距床面約80～100 cm)，觀察“十”字是否仍然對準床面板的中心線，如仍在原點，則表明光野與床面平行，此時檢測出來的光野與輻射野可保證一致，若“十”字與床面板的中心線偏移，表明球管偏移或產(chǎn)生角度。

(4)X射線球管是通過雙環(huán)緊固加固定裝置或者是雙環(huán)固定裝置固定在承托橫臂或懸吊架上面(如圖3所示)。

圖3　球管固定裝置示意圖

雙環(huán)裝置有緊固螺絲，球管可在環(huán)內(nèi)旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)其角度，雙緊固環(huán)固定在承托橫臂或是懸架上，位置可調(diào)整。球管校正可通過中心線檢測裝置檢測中心點的偏移，通過中心的偏移可以判定球管是否旋轉(zhuǎn)偏移或者是水平偏移，通過觀察成像，中心點上下偏移為球管旋轉(zhuǎn)角度的偏離，中心點左右偏移為球管水平角度的偏離。判定球管偏移的角度θ采用公式1：

式中H為設(shè)定球管離床面的高度；L為偏離距離。

經(jīng)過反復(fù)調(diào)整，到達要求后旋緊緊固螺栓，如果有定位螺栓則旋緊定位螺栓，以達到校正的效果[4]。

2.2X射線通路偏移校正

束光器的調(diào)校根據(jù)成像偏離方向來調(diào)試，在束光器的頂端對角有4只螺栓，通過反復(fù)調(diào)節(jié)4只螺栓來移動束光器到合適位置后擰緊固定螺栓。

光源指示光路是安裝在束光器內(nèi)的一反光鏡加光源形成的光學(xué)通路，正常情況下光野的指示范圍實際上為X射線照射范圍。

(1)檢測方法。將束光器調(diào)節(jié)與床面平行，打開光源照射野，使窗口中心點投影與準之筒中心點對齊，觀察準直筒是否有陰影，若有陰影則證明光學(xué)通路偏離。

(2)調(diào)校方法。使球管固定在某一高度，調(diào)節(jié)束光器外側(cè)的反光鏡螺絲，直到準直筒的陰影完全消失，以達到校正效果[11-13]。

調(diào)校是一個反復(fù)的過程，需經(jīng)過反復(fù)調(diào)校，最終使中心點和四邊的偏離達到規(guī)定的要求[5-6]。以普通X射線機為例，現(xiàn)場檢測出現(xiàn)嚴重偏移(如圖4所示)。

圖4　檢測實例解析示意圖

3　結(jié)論

偏移的調(diào)整是一項反復(fù)復(fù)雜的過程，調(diào)整的方法是先目測，觀察立柱和橫臂的工作情況，以及球管與床板的平行度，再逐步調(diào)整。如位置均符合要求，則考慮束光器以及反光鏡的位置[15]。如果任一結(jié)果不符合相應(yīng)標(biāo)準或超出范圍時，應(yīng)立即重復(fù)該項檢測。重復(fù)該項檢測結(jié)果仍不符合相應(yīng)標(biāo)準的，應(yīng)認真檢查檢測設(shè)備及檢測方法的可靠性[14-16]。必要時應(yīng)采用進一步的檢測方法進行檢測，經(jīng)過反復(fù)驗證，確認為機械固件、電氣參數(shù)及幾何條件出現(xiàn)故障或者誤差時應(yīng)立即進行校正。

X射線機燈光照射野與X射線照射野中心點及四邊偏離會導(dǎo)致圖像失真，使臨床無法正常為患者診斷治療。因此，必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)校后使其圖像質(zhì)量達到相關(guān)的要求，方可為臨床診斷提供準確的圖像數(shù)據(jù)支持。

[1]中華人民共和國衛(wèi)生部.通告衛(wèi)通[2011]4號.WS 76-2011醫(yī)用常規(guī)X射線診斷設(shè)備影像質(zhì)量控制檢測規(guī)范[S].中華人民共和國衛(wèi)生部，2011-04-06.

[2]王全峰，李舉躍，陳小霞.濮陽市醫(yī)用常規(guī)X射線診斷設(shè)備影像質(zhì)量控制檢測結(jié)果及分析[J].中國輻射衛(wèi)生，2012，21(2)：196.

[3]徐小萍，李智祥.醫(yī)用X線機的應(yīng)用與維護(供醫(yī)療器械類專業(yè)用)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2011.

[4]王文靜.醫(yī)療器械類專業(yè)實訓(xùn)教材：常用醫(yī)療器械設(shè)備原理與維護實訓(xùn)[M].南京：東南大學(xué)出版社，2015.

[5]王恒地，羅少華，曹永剛.數(shù)字X線設(shè)備總數(shù)[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2009，6(9)：22-23.

[6]耿西亮，劉建軍，王時慶，等.數(shù)字X線攝影技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備維護[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2010，4，36(4)：409，412.

[7]房愛玲，陳敦淳.醫(yī)用數(shù)字X線設(shè)備DR和CR[J].現(xiàn)代儀器，2010，16(1)：16-18.

[8]王育，李啟欽，王樹青.數(shù)字X線攝影設(shè)備(DR)的質(zhì)量控制與管理[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2013，34(12)：86-87.

[9]劉晶，韓杰，孫寶海.實用焦點位置精度測量方法的研究[J].中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，1996，25(5)：519-520.

[10]胡方成.醫(yī)院X線機的原理和維修策略探索[J].醫(yī)療裝備，2016，29(14)：50-51.

[11]宋衛(wèi)軍，李佳奇，崔順.X線機故障及其維修方法探究分析[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘：電子版，2014(14)：213.

[12]季秋喜.X線機故障檢修原則與常用方法[J].醫(yī)療裝備，2013，36(7)：63-64.

[13]何洪林，趙育新，黃文才.醫(yī)用放射診療設(shè)備學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社有限責(zé)任公司，2014.

[14]John D，Enderle，Joseph D，Bronzion.Introduction to Biomedical Engineering[M].3版.北京：機械工業(yè)出版社，2014.

[15]劉建強，葛建新.床邊X線攝影輻射防護淺談[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2013，10(11)：94-95.

[16]David Prutchi，Michael Norris.Design and Development of Medical Electronic Instrumentation：A Practical Perspective of the Design，Construction，and Test of Medical Devices[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

The adjustment and calibration about X-ray irradiation field light field center and four sides offset on medical X-ray machine

WEI Kun, YU Hua-liang, XIE Gao// China Medical Equipment,2016,13(11):28-30.

Objective: To explore the technological method for calibrating and adjusting position deviations of X-ray pathway and mechanic fixed parts of X-ray machines, the X-ray light and X-ray irradiation field & field center position offset four sides in line according with the National Standard. Methods: We use a dedicated alignment module by repeating the correction, and ultimately achieve the desired objectives. Results: Ray will eventually be adjusted to the position of the four sides of the center & the standard position, and the radiation dose values are in line with GB. Conclusion: Equipment after calibration has been greatly improved in terms of quality image output, ray quality control in line with industry standards, and it improves the quality of clinical diagnosis of the diseases.

X-ray machine; Irradiation field; Position offset; Calibration

魏坤,男,(1983- ),本科學(xué)歷，工程師。寧波市鄞州區(qū)第二醫(yī)院設(shè)備科，從事醫(yī)療器械管理、維護以及信息化工作。

1672-8270(2016)11-0028-03

R812

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.11.009

①寧波市鄞州區(qū)第二醫(yī)院設(shè)備科 浙江 寧波 315100

303896041@qq.com

2016-06-29