JJF(京) 56-2018 數(shù)字化X線攝影設備量子檢測效率校準規(guī)范

JJF（京）CalibrationSpecificationforDetectiveQuantumEffiJJF(京)56-2018數(shù)字化數(shù)字化X線攝影設備量子檢測效率校準規(guī)范歸口單位：北京市質量技術監(jiān)督局起草單位：北京市計量檢測科學研究院JJF(京)56-2018JJF(京)56-2018 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4JJF(京)56-2018 5 5 5 7 7 8 8 8 9 9 JJF(京)56-2018本規(guī)范依據(jù)國家計量技術規(guī)范JJF1071-2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJFJJF(京)56-2018數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)量子檢測效率YY/T0481-2016（IEC612WS521—2017醫(yī)用數(shù)字X射線攝影（DR）系統(tǒng)質量IECTR60788:2004醫(yī)用電1:Determinationofthedetectivequantumefficiency??JJF(京)56-20182輸入信號經(jīng)過系統(tǒng)調制傳遞函數(shù)給定的確定性的濾波后的噪聲功率譜,分母為探測器輸出JJF(京)56-2018表1量子檢測效率所需的輻射質輻射質序號推薦球管電壓（KV）附加過濾半價層（mmAL）RQA33.8RQA56.8RQA7909.2RQA940數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)的大面積輸出值（原始數(shù)據(jù)）與探測器表面積曝光量子數(shù)的對應曲線。線性化數(shù)據(jù)通過對原始數(shù)據(jù)中逐個像素應用轉換函數(shù)逆變換計算出來。轉換函數(shù)是輸出的原始數(shù)據(jù)對輸入的單位面積接受的曝光量子數(shù)的函數(shù)，線實驗數(shù)據(jù)點應按模擬函數(shù)擬合，如果假定轉換函數(shù)是線性的，應只擬合出一個線性JJF(京)56-20184環(huán)境溫度：18℃~25℃用于測定調制傳遞函數(shù)的試驗器件應由一個1.0mm厚、至少100mm長以及至少75mm鎢板被用作調制傳遞函數(shù)試驗器件。所以，用5鎢板應固定在一個3mm厚的鉛板上(見圖1),板尺寸：a:200mm,b:100mm,c:90mm,d:70mm,g:3mm。鎢板尺寸：e:100mm,f:75mm,h:1mm。這種排布適合于從一個方向上測量數(shù)字X射線成像裝置的調制傳遞函數(shù)。bbf6.2.3鋁塊本規(guī)范所使用的鋁塊純度應不低于99.99%。6.3操作條件數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)應在制造商推薦的臨床使用條件下操作。操作條件不能完全滿足6.4幾何位置測量布局的幾何位置應與圖2相符。在該幾何位置上的使用方法與在正常診斷應用時法達到1.5m或者更長，那么可以選擇較短的距離。但是該距離必須在報告結果中予以明確聲明。X線中心射線方向的延長線與照射野中心垂直方向的虛6這意味著穿過入射野中心并垂直于入射平面的X線應與通過輻射源中心參考方向上的線對齊。試驗器件直接放置在探測器表面。試驗器件邊緣的中心應與X射線束的照射野的中心保持一致，否則將會降低被測量的調制傳遞函數(shù)值。監(jiān)測劑量計(可選)建議測量時把試驗器件中心和X線輻射野中心都置于探測器中心，否則，應說明X射線輻射野中心與試驗器件中心的位置。在測量的布局中(見圖2),光闌B1和附加濾過應靠近X線管焦點。附加濾過放置在盡可能接近束光器射線輸出端口或光闌B1射線輸出端。光闌B2和B3可用于減小附加濾過產(chǎn)生的散射輻射，散射輻射對計算調制傳遞函數(shù)有不利影響。光闌B1和B2(如果使用)以及附加濾過三者應該和焦點的位置保持一個固定的位置關系。光闌B3(如果使用)以及數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)探測器表面也應該和焦點的位置保持一個固定的位置關系。光闌B3(如果使用)需要最小照射野應不小于需求的最大照射野，且最小照射野可達到在數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)探測器探測器表面160mmx160mm視野。光闌B2(如果使用)的輻射窗應可調，當距離變化時，輻射束依然可保持嚴格準直。探測器表面的輻射區(qū)域應至少為160mm×160mm。所有光闌應是方形的。光闌的衰減特性應該保證通過光闌的X射線不會影響測量結果。JJF(京)56-20187推薦使用監(jiān)測劑量計。如果監(jiān)測劑量計的通若不使用監(jiān)測劑量計，光闌B2和光闌B3均可選用，直接使用劑量計放置在數(shù)字化X對于所有測量應照射探測器表面相同區(qū)域。應表2校準項目序號校準項目計量特性條款校準方法條款1輻射質5.17.2.22轉換函數(shù)5.27.2.33調制傳遞函數(shù)5.37.2.44噪聲功率譜5.47.2.55量子檢測效率5.57.2.6JJF(京)56-20188?G----數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)為空間頻率零時的增益G；應用線性化數(shù)據(jù)進行計算。應用原始數(shù)據(jù)的轉換函數(shù)逆變換計算得到線性化數(shù)據(jù)(見6.3.1)，并表示成單位面積上的光子數(shù)。式(2)中空間頻率為零時的增益G也是轉換函數(shù)的一部分，不需要另外測量。因此計算依?（3）??(4)?----測量到的空氣比釋動能，單位微戈瑞,Gy；表3本規(guī)范規(guī)定的線質所指定使用的參數(shù)輻射質No.??RQA320673RQA529653RQA732490RQA931007JJF(京)56-20189），值以減少測量誤差。為減少反向散射的影響，可以在劑量計后450mm的位置放置一塊厚度4mm的鉛屏蔽。為了避免數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)成像裝置來反向散射的影響像裝置從輻射束中移開，如果無法移開，可以在焦量，可用距離平方反比定律來計算探測器表面的入向散射，建議輻射探測器距離探測器表面距離不小于450mm。(5)式中:減少反向散射的影響，可以在劑量計后450mm的位置放置一塊厚度4mm的鉛屏蔽。為了避如果無法移開，可以在焦點到探測器之間選幾個不律來計算探測器表面的入射劑量。為避免來自成像距離探測器表面距離不小于450mm。JJF(京)56-2018數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)的所有設置應與對試驗器件進行曝光時的設置相同，按照圖2質時獲得的管電壓的值.出的原始數(shù)據(jù)對輸入的單位面積接受的曝光量子數(shù)輸出數(shù)據(jù)的計算應取輻射野中心100×100像素矩形區(qū)域內像素值進行平均。每個像應于輸入信號所畫的曲線就是轉換函數(shù)，輸入信焦點間的距離不能足夠小，可以允許使用光閘B1緊貼限束器限制輻射野范圍是試驗器件直接放在探測器表面。試驗器件在（a=160mm）由虛線的正方形表示，輻射束的中心由十字型束的中心軸垂直，并且其試驗器件邊緣應盡可JJF(京)56-2018因為邊緣相對于探測器讀出方向的位置可能會影響邊緣影像的銳利度，應通過對試驗器件連續(xù)旋轉約90°得到4個方向的輻照影像。其中沿探測器矩陣行方向得到兩幅邊緣的影像，沿探測器列方向得到另外兩幅邊緣的影像。不要改變其它組件的位置。對于每個新的位置，試驗器件都需要重新調整位置。管電壓設置成按照7.2.2所選取的輻射質時獲得的管電壓的值.選擇臨床使用的mAs。7.2.4.2調制傳遞函數(shù)計算方法數(shù)字化X線成像裝置的調制傳遞函數(shù)由7.2.4.1節(jié)所獲得的圖像進行測定。在正常臨床使用中未校正輻射野不均勻性的系統(tǒng)，可以對測試器件進行二維校正。在一個輻射均勻的曝光區(qū)域，感興區(qū)至少為用于計算MTF的ROI的1.5倍(見圖4)。均勻曝光的圖像為經(jīng)二維的二階多項式擬合的線性化數(shù)據(jù)。用式6的公式對線性處理的數(shù)據(jù)計算以去除ROI非一致性：Xi,y;---圖像的縱坐標與行坐標預采樣調制傳遞函數(shù)的確定需要在像素矩陣的行和列這相互垂直的兩個方向上分別進行。兩個方向上的預采樣調制傳遞函數(shù)分別為這兩個方向上旋轉180°得到的均值。確定調制傳遞函數(shù)的需要全長度的邊緣擴散函數(shù)，其感興區(qū)如圖4所示。虛線框表示用于計算的感興區(qū)，其中a=100mm,b=50mm。測定調制傳遞函數(shù)的圖像要求，整數(shù)N表示沿著影像邊緣橫向覆蓋邊緣的線數(shù)(如行或列),線的間隔為一個像素。有多種方法來確定N,一種是根據(jù)模體邊緣與圖像矩陣的行或列的夾角α來計算N,N=(1/tana),取最接近的整數(shù)。根據(jù)α的范圍，N大概在20到40之間。跨越邊緣的N線(行或列)上的線性化數(shù)據(jù)用來產(chǎn)生過采樣的邊緣擴散函數(shù)。第一條線的第一個像素值為過采樣邊緣擴散函數(shù)的第一個數(shù)據(jù)點二個數(shù)據(jù)點，第N條線的第一個像素值為第N個數(shù)據(jù)點。重復此數(shù)據(jù)排列過程，如第一條線的第二個像素為第(N+1)個點，第二條線的第二個像素值為第(N+2)個點等等。JJF(京)56-2018上面給出了的構造過采樣的邊緣擴散函數(shù)的過程方法以及一個在測試模體某一方向在本校準規(guī)范里，調制傳遞函數(shù)的平均值是由過采樣邊緣擴散函數(shù)通過使用[-1,0,1]或[-0.5,0,0.5]運算核進行卷積運算展開為線擴展函數(shù)。這種有限差分算法產(chǎn)生的頻率平滑效應立葉變換，傅立葉變換的模就是調制傳遞函數(shù)。歸一化處理。由于像素距離是沿著行或列的方向線方向的過采樣邊緣擴展函數(shù)。這可以通過與上該像素集合形成一個與探測器軸向呈45°角的方塊陣列，像素間距為實際像素間距的?為準確計算噪聲功率譜，需要至少4百萬個獨立的像素數(shù)據(jù)，可以從一幅或多幅平坦視野的影像中采集這些像素數(shù)據(jù)。每幅影像在每個空間頻率方向上的像素不得小于256。如果需要采集多幅影像，這些影像應以同樣的輻射每幅圖像用于噪聲功率譜分析的區(qū)域應當劃用于計算單個噪聲功率譜的感興趣區(qū)域大小應為256×256像素。感興趣區(qū)域之間在水平和垂直方向上重疊128個像素（見圖4）。整個分析區(qū)域的左上角為第一感興趣區(qū)域，將的移動產(chǎn)生更多的水平帶，直到約125mm×125m對每個感興趣區(qū)域進行二維傅立葉變換時，不Wn,vk)(I(xi,yj)S(xi,yj))exp(2i(unxivkyk))2(7)JJF(京)56-2018 二維噪聲功率譜的均值通過該空氣比釋動能水平下所有感興趣區(qū)域功率譜的平均來nnnn/2//2圖5ROI的排列分布值進行平均。所有數(shù)據(jù)點的空間頻率以其到原點的JJF(京)56-2018總體來說，原始數(shù)據(jù)的方差大于量化間隔的1/4。只有當量化位數(shù)非常小時，方差可h)如果與校準結果的有效性和應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；n)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等JJF(京)56-2018p)未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲JJF(京)56-2018kMNkkdkstabkv(1)Nk-診斷水平劑量儀的校準因子；kv－管電壓的變化修正；劑量計的分辨率為0.001mGy,其不確定度不考慮；由于其溫度氣壓影響。根據(jù)要求，設定70Kv,10mAs，SSD為表1劑量計重復性測量數(shù)據(jù)表測量值平均值Cis（x%）0.5500.5680.5570.5600.5660.56210.60.20.5600.5580.570.5690.562JJF(京)56-2018位置輸入量誤差不確定度來源于替代法測量中標準和被檢電離室定位的不重復性，探測器距源d=100cm，因此定位的不重復性估計為d=±0.5cm，位置輸入量誤差引入的不確定度分量按均勻分布，計算可得u3rel=0.6%，c3=2。按照規(guī)程規(guī)定，劑量儀年穩(wěn)定性為±2%，引入的不確定表2不確定度分量一覽表來源類型分布包含因子相對標準不確定度（%）靈敏系數(shù)ciu(xi)（%）儀器示值A正態(tài)10.210.2校準因子B均勻31位置誤差B均勻20.62年穩(wěn)定性B均勻11管電壓B均勻0.82urelK2.9%（2）Urel8.6%k3JJF(京)56-2018證書編號：被校儀器信息委托單位名稱委托單位地址委托儀器名稱生產(chǎn)單位規(guī)格型號儀器編號標準設備信息標準器名稱型號編號準確度等級、最不確定度證書編號本次校準所用測量標準的溯源性說明：技術依據(jù)：校準地點：備注：校準日期：校準人員：核驗人員：JJF(京)56-2018211.輻射質校準選擇的輻射質該輻射質對應的管電壓2.轉換函數(shù)：校準選擇的輻射質曝光選擇的mAs空氣比釋動能圖像像素值轉換函數(shù)線性相關系數(shù)3.調制傳遞函數(shù)校準選擇的輻射質曝光選擇的mAs調制傳遞函數(shù)X方向數(shù)據(jù)結果空間采樣頻率(1/mm)調制傳遞函數(shù)值（%）JJF(京)56-2018調制傳遞函數(shù)Y方向數(shù)據(jù)結果空間采樣頻率(1/mm)調制傳遞函數(shù)值（%）4.噪聲功率譜：校準選擇的輻射質曝光選擇的mAs量子噪聲功率譜X方向數(shù)據(jù)結果空間采樣頻率(1/mm)噪聲功率譜數(shù)值Y傳遞函Y數(shù)方向數(shù)據(jù)空間采樣頻率(1/mm)調制傳遞函數(shù)值（%）JJF(京)56-2018235.量子檢測效率校準選擇的輻射質曝光選擇的mAs量子檢測效率X方向數(shù)據(jù)結果空間采樣頻率(1/