医用诊断X射线非介入曝光时间表校准规范

1医用诊断X射线非介入曝光时间表校准规范本规范适用于医用诊断X射线非介入曝光时间表的校准。本规则主要引用了以下文件：JJG744—2004医用诊断X射线辐射源GB9706.3—2000医用电气设备第2部分：诊断X射线发生装置的高电压发生器专用安全要求GB/T10149—1988医用X射线设备术语和符号YY/T0106—2008医用诊断X射线机通用技术条件YY/T0722—2009/(IEC61676:2002,IDT)医用电气设备在诊断放射学中用于X射线管电压非接入式测量的剂量学仪器凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规则；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规则。3术语和计量单位3.1曝光时间exposuretime也称照射时间，指按规定方法测出的X射线机的照射持续时间，通常是辐射量率超过某一规定水平的时间。3.2非介入测量non-invasivemeasurement通过对发射辐射分析进行X射线管电压的测量。3.3最大峰值电压maximumpeakvoltage在规定的时间间隔内的X射线管电压的最大值，该量的单位为伏特(V)。3.4平均峰值电压meanpeakvoltage在规定的时间间隔内所有X射线管电压峰值的平均值，该量的单位为伏特(V)。3.5辐射探测限X射线探测器能准确响应的最小空气比释动能率，单位为cGy/min。非介入式医用X射线曝光时间表，是用来测量医用X射线机曝光时间的计量仪器，2表现为单一功能的曝光时间表或多功能测量仪器中的曝光时间测量功能。也称为X射线曝光时间表(X-rayexposuretimemeter),X射线脉冲计数器(X-raypulsecounter)等。非介入式X射线曝光时间表一般由X射线探测器、信号处理电路、阈值判断电路、控制单元、显示部分等构成。它的工作原理是探测X射线的辐射量率，当辐射量率超过规定的阈值时开始计时，并当辐射量率低于规定阈值时停止计时。如图1所示。X射线管X射线管图1非介入X射线曝光时间表原理图通过高压分压器接入式测量X射线管电压，可以得到电压波形，再由示波器或者时间间隔测量系统测量该波形75%对应的时间间隔作为曝光时间，非介人式曝光时间表的计量特性由此可以得到校准。这种校准状态与实际使用时的状态是一致的。5.1曝光时间c)测量范围：最小时间测量不大于10ms,最大时间测量不小于6s。注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。5.2工作辐射下限非介入曝光时间表能正常响应时的空气比释动能率。非介入曝光时间表说明书应给出工作辐射下限的值，单位为cGy/min,如果没给a)环境温度：15℃~25℃;c)电源：(220±11)V,频率：(50±1)Hz。3a)带宽：不小于25MHz;c)采样速率：不小于1MHz。c)阴极到地高压：≥80kV(最高峰值电压);d)直流分压比：≥10000:1;e)分压比精度：士1%;f)频率响应：±1dB(0Hz～100kHz)。6.2.2.2尺子最大分度值不大于1mm。最大分度值不大于0.5℃(0℃~50℃)。6.2.2.4气压表最大分度值不大于0.1kPa。高压分压器串联在高压发生器与X射线管之间，将高压分压器上的电压输出信号接至时间间隔测量系统或者示波器。如图2所示。检查各连接部件之间的连接可靠性。4+“+”:阳极“+”:阳极“-”:阴极图2X射线曝光时间标准装置示意图图3非介入曝光时间表校准时位置摆放示意图被校设备放置于X射线辐射场中，探测器的有效截面应置于主射线束中，探测器应与射线束垂直，探测器有效位置与球管焦点距离为适当距离。如图3所示。7.1外观及功能性检查被检仪器应标有仪器名称、型号、厂名、出厂编号、入射方向响正常工作的缺陷；制造商应提供技术说明书或操作手册。进口设备应提供中文说明书7.1.2功能性检查按键和功能开关应操作方便、灵活可靠，显示清晰完整，各部分间通信正常，软按照6.3方法做校准前的准备工作，开机预热10min。选择常用管电压，选4个曝光时间以上测量点，每个测量点测量3次，计算被校设备各测量点的误差，取所有测量点的误差最大值作为曝光时间误差。按公式(1)来计算曝光时间误差。5 Em=max(△T₁,△T₂,…△T,) max——取一系列数中绝对值最大的数；△T₄——第k个测量点，3次测量误差的平均值，ms;k——总测量点数，≥4。取所有测量点的相对误差最大值作为相对曝光时间误差，按公式(2)来计算相对 Em——相对曝光时间误差，%;max——取一系列数中绝对值最大的数；δ——第k个测量点的相对误差，%;k——总测量点数，≥4。第k个测量点，3次测量误差的平均值△T,按公式(3)来计算，第k个测量点的相对测量误差δ,按公式(4)来计算。△T,——第k个测量点，3次测量误差的平均值，ms;δ——第k个测量点的相对测量误差，%;Ta——第k个测量点，被校设备3次测量值的平均值，ms;T,—第k个测量点，标准设备3次测量值的平均值，ms.用被校仪器最小显示位的1/2来表示。7.2.3测量范围最小时间测量时，设置X射线机最小曝光时间挡。如被校仪器正常响应，则被校仪器的最小测量时间不大于设定的曝光时间。最大时间测量时，设置X射线机最大曝光时间挡。如被校仪器正常响应，则被校仪器的最大测量时间不小于设定的曝光时间。测量时被检设备位置处的剂量率应大于被检设备工作辐射下限。7.2.4工作辐射下限调整管电压与管电流，使得被检设备能够输出额定时间的最小空气比释动能率，用诊断水平剂量仪测量得到，取3次测量平均值。按照公式(5)计算。6M—剂量仪3次测量平均值，eGy/min;M₁——剂量仪第i次测量值，cGy/min。校准记录格式见附录B。校准证书由封面和校准证书内页组成，校准证书内页中校准数据结果格式见附c)进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准);d)校准证书的唯一标识(如证书编号),每页及总页数的标识；e)送校单位的名称和地址；被校仪器的描述和明确标识(如型号、产品编号等);g)校准依据的技术规范的标识，包括名称和代号；h)校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；j)校准结果及其测量不确定度的说明；1)校准结果仅对被校仪器有效的声明；m)未经实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。7附录AX射线管电压加载曲线的信息典型的三相高频光机曝光时的高压加载曲线如图A.1所示。有效曝光时间应以测量电路之间的峰值随时间变化的75%为准。这与加载时间的定义是一致的。75%的限值使得启动脉冲被忽略，然而在1/100秒到1/50秒的时间里，过冲区贡献总辐射的重要部分，因此在小于20ms曝光过程的时间校准问题，应该被认为是一个独立的问题，不应该纳入此规范的范畴。一个有效可靠的曝光电压的计算应该是大于20ms曝光8附录B校准原始记录格式(推荐)%12344.最小测量时间不大于;最大测量时间不小于。附录C测量结果的不确定度评定根据X射线曝光时间测量标准装置与被检设备同时测量的方法，选取量程内的4个测量点，得到被检设备的最大示值误差。C.2测量模型式中：△T——测量误差平均值，ms;Ta.,——被检仪器第i次测量结果，ms;T,——标准设备的n次测量平均值，ms;T₄——被检仪器的n次测量的平均值，ms;C.3标准不确定度评定测量结果的不确定度由标准装置的不确定度和被检设备量值本身贡献的不确定度分量构成。由于校准是在实验室条件下且在较短的时间内完成，温度、电源等条件的变化不至于引起测量值的明显改变，这些因素的不确定度分量可以忽略。以下按照曝光时间100ms计算。a)标准装置引入的不确度分量校准使用的时间间隔测量装置，最大允许误差不超过±0.05ms,假定其分布为均匀分布，不确定度分量为：标准装置测量重复性的不确定度：诊断X光机设置为70kV,100mA,100ms时，标准装置测量得到的曝光时间：100.162,100.165,100.175,100.175,100.162标准差：0.004725ms,相对标准偏差：0.005%。这里的重复性包含了时间间隔b)被检设备分辨力的不确定度分量被检设备的分辨力0.1ms,其分布为均匀分布，标准不确校准一台非介入X射线曝光时间测量装置，重复测量10次，测量数据为：100.4,100.4,100.3,100.4,100.3,100.被检仪器的分辨力对重复性有影响，uz中包含有分辨力贡献的不确定度分量，因C.4不确定分量一览表表C.1不确定度分量一览表标准不确定度分量u,