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劑量面積積指示檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-05 12:06:08 更新時(shí)間：2025-08-04 12:06:08

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

劑量面積積指示檢測(cè)

劑量面積積（Dose Area Product, DAP），又稱為劑量面積乘積，是放射診斷學(xué)和介入放射學(xué)中一個(gè)極其重要的輻射劑量學(xué)量。它定義為X射線束中某截面處的空氣比釋動(dòng)能（或吸收劑量）與該截面面積的乘積（單位通常為Gy·cm2或cGy·cm2）。DAP值直接反映了貫穿整個(gè)X射線束橫截面的總輻射能量輸出，因此是評(píng)估患者在進(jìn)行X射線攝影、透視或介入手術(shù)過(guò)程中所接受的總體輻射照射水平的關(guān)鍵指標(biāo)。DAP指示檢測(cè)的核心目標(biāo)是確保安裝在X射線設(shè)備（如C形臂、血管造影機(jī)、DR/CR攝影系統(tǒng)）上的DAP表或DAP指示系統(tǒng)顯示值的準(zhǔn)確性、一致性和可靠性。這對(duì)于保障患者安全、優(yōu)化輻射防護(hù)、滿足法規(guī)要求以及進(jìn)行放射流行病學(xué)研究都具有不可替代的意義。精確的DAP測(cè)量是實(shí)施輻射劑量管理和ALARA（合理可行盡量低）原則的基礎(chǔ)。

檢測(cè)項(xiàng)目

劑量面積積指示檢測(cè)的核心項(xiàng)目通常包括：

1. DAP值準(zhǔn)確性驗(yàn)證： 這是最核心的項(xiàng)目，驗(yàn)證設(shè)備顯示的DAP值與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值在特定照射條件下（不同管電壓kV、管電流mA、照射時(shí)間s/脈沖、照射野大小、附加過(guò)濾等）的符合程度。

2. DAP指示的線性響應(yīng)： 檢測(cè)DAP指示值隨管電流時(shí)間積（mAs）變化的線性關(guān)系是否符合預(yù)期。

3. DAP指示的重復(fù)性： 在相同條件下進(jìn)行多次照射，評(píng)估DAP指示值的一致性（以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示）。

4. DAP指示的穩(wěn)定性： 在一段時(shí)間內(nèi)或不同日期進(jìn)行測(cè)量，評(píng)估DAP指示值的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和再現(xiàn)性。

5. 照射野尺寸依賴性： 檢測(cè)DAP指示值隨X射線照射野尺寸變化的準(zhǔn)確性。

6. 管電壓(kV)依賴性： 檢測(cè)DAP指示值在不同管電壓下的準(zhǔn)確性。

7. 附加過(guò)濾影響： 驗(yàn)證添加不同附加過(guò)濾（如銅濾過(guò)片）時(shí)DAP指示的準(zhǔn)確性。

8. 劑量率依賴性（如適用）： 對(duì)于脈沖透視或攝影模式，檢測(cè)在不同劑量率下DAP指示的準(zhǔn)確性。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行劑量面積積指示檢測(cè)需要使用高精度的專用儀器：

1. 經(jīng)校準(zhǔn)的DAP計(jì)（參考級(jí)或次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）： 這是檢測(cè)的核心設(shè)備。它包含一個(gè)或多個(gè)大面積平板透射電離室，放置在X射線管出口與患者之間的固定位置（通常緊貼限束器出口），用于直接測(cè)量整個(gè)射線束的劑量面積積。此DAP計(jì)需要定期在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室（如NIM）或經(jīng)認(rèn)可的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行校準(zhǔn)，其測(cè)量結(jié)果作為“標(biāo)準(zhǔn)值”。

2. 非介入式千伏計(jì)： 用于精確測(cè)量X射線管電壓(kVp)，因?yàn)镈AP值對(duì)kVp高度敏感。

3. 電流時(shí)間積(mAs)或毫安秒表(mAs meter)： 用于精確測(cè)量或驗(yàn)證X射線設(shè)備輸出的電流時(shí)間積。

4. 照射野尺寸測(cè)量裝置： 如尺子或?qū)ｉT的照射野測(cè)試工具，用于驗(yàn)證和設(shè)置X射線束的照射野尺寸。

5. 標(biāo)準(zhǔn)模體（可選）： 在需要模擬患者散射或特定測(cè)量條件時(shí)使用，如均勻水模體或特定設(shè)計(jì)的散射模體。

6. 距離測(cè)量工具： 確保X射線管焦點(diǎn)、電離室、模體等位置準(zhǔn)確。

7. 數(shù)據(jù)記錄與分析設(shè)備： 如電腦和數(shù)據(jù)采集軟件，用于記錄標(biāo)準(zhǔn)DAP計(jì)和被測(cè)設(shè)備DAP指示的讀數(shù)，并進(jìn)行對(duì)比分析。

8. 輻射質(zhì)（半值層/附加過(guò)濾）測(cè)量設(shè)備（可選）： 用于精確確定X射線束的輻射質(zhì)。

檢測(cè)方法

劑量面積積指示檢測(cè)需遵循標(biāo)準(zhǔn)化的步驟：

1. 安裝與預(yù)熱： 將經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的參考級(jí)DAP計(jì)牢固安裝于被測(cè)X射線設(shè)備的限束器出口處（若設(shè)備自帶DAP測(cè)量電離室，需確認(rèn)參考DAP計(jì)與其位置關(guān)系或按標(biāo)準(zhǔn)要求定位）。確保參考DAP計(jì)、被測(cè)設(shè)備DAP指示系統(tǒng)及X射線設(shè)備充分預(yù)熱。

2. 幾何條件設(shè)置： 設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試距離（如焦點(diǎn)到探測(cè)器距離SID為100cm）。使用非介入式千伏計(jì)和mAs表驗(yàn)證被測(cè)設(shè)備的kV和mAs設(shè)置值。精確設(shè)置所需的照射野尺寸（如10cm x 10cm, 20cm x 20cm等）。

3. 測(cè)試點(diǎn)選擇： 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 61223-3-3）或規(guī)范要求，選取一系列有代表性的測(cè)試點(diǎn)，覆蓋設(shè)備常用的kV范圍（如60kV, 80kV, 100kV, 120kV）、mAs（或mA和時(shí)間）范圍、以及關(guān)鍵照射野尺寸。

4. 輻射照射與數(shù)據(jù)采集： 在選定條件下進(jìn)行X射線照射。同時(shí)記錄：a) 參考級(jí)DAP計(jì)的測(cè)量值（DAP_ref），b) 被測(cè)設(shè)備DAP指示系統(tǒng)的顯示值（DAP_display），c) 實(shí)際照射參數(shù)（kV_measured， mAs_measured，照射野尺寸）。每種條件重復(fù)測(cè)量足夠次數(shù)（通常3-5次）以評(píng)估重復(fù)性。

5. 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算： 計(jì)算每種測(cè)試條件下所有重復(fù)測(cè)量DAP_ref的平均值。計(jì)算DAP_display與DAP_ref平均值的相對(duì)偏差：

相對(duì)偏差(%) = [(DAP_display - DAP_ref_avg) / DAP_ref_avg] * 100%

計(jì)算重復(fù)性（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD%）。分析線性、穩(wěn)定性、照射野/管電壓依賴性等指標(biāo)。

6. 附加測(cè)試： 進(jìn)行特定條件下的測(cè)試，如添加附加過(guò)濾片、改變劑量率（脈沖頻率/寬度）等，重復(fù)步驟4和5。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

劑量面積積指示檢測(cè)的主要依據(jù)是國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)的一致性和權(quán)威性：

1. IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)： * IEC 61223-3-3:2019 《醫(yī)用成像部門的評(píng)價(jià)及例行試驗(yàn) 第3-3部分：數(shù)字X射線成像設(shè)備驗(yàn)收試驗(yàn)和穩(wěn)定性試驗(yàn) 乳腺攝影X射線設(shè)備用驗(yàn)收試驗(yàn)》 - 雖然主要針對(duì)乳腺，但其DAP測(cè)試原理和方法是通用的基礎(chǔ)。 * IEC 61223-3-5:2020 《醫(yī)用成像部門的評(píng)價(jià)及例行試驗(yàn) 第3-5部分：X射線計(jì)算機(jī)體層攝影設(shè)備成像性能驗(yàn)收試驗(yàn)與穩(wěn)定性試驗(yàn)》 - 規(guī)定了CT劑量指數(shù)（CTDI）的測(cè)量，CTDIvol與DLP（劑量長(zhǎng)度積）密切相關(guān)，其測(cè)量原理（使用長(zhǎng)桿電離室）與DAP（平板電離室）有相似性，相關(guān)校準(zhǔn)和測(cè)試要求可參考。 * IEC 60601-2-43:2010 + AMD1:2017 + AMD2:2022 《醫(yī)用電氣設(shè)備第2-43部分：介入操作X射線設(shè)備基本安全和基本性能的專用要求》 - 直接強(qiáng)制要求介入設(shè)備必須配備DAP指示器，并規(guī)定了其精度要求（通常要求偏差在±35%以內(nèi)，對(duì)于特定范圍可能更嚴(yán)）。 * IEC 61674:2012 《醫(yī)用電氣設(shè)備用于X射線診斷成像中帶電離室的劑量計(jì)》 - 規(guī)定了用于測(cè)量DAP的電離室劑量計(jì)本身的性能和校準(zhǔn)要求。

2. 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YY)： * GB 9706.243-2021 《醫(yī)用電氣設(shè)備第2-43部分：介入操作X射線設(shè)備基本安全和基本性能的專用要求》 - 等同采用IEC 60601-2-43，對(duì)DAP指示器的精度有明確規(guī)定。 * GB/T 19042.4-XXXX (現(xiàn)行有效版本號(hào)需查詢) 《醫(yī)用成像部門的評(píng)價(jià)及例行試驗(yàn) 第4部分：X射線攝影和透視設(shè)備硬拷貝成像穩(wěn)定性試驗(yàn)》 - 可能包含相關(guān)要求。 * GBZ 130-2020 《放射診斷放射防護(hù)要求》 - 中國(guó)強(qiáng)制性放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，要求X射線設(shè)備應(yīng)配備劑量面積乘積等劑量指示裝置