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牵努禹
7 years ago
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1 Quality Assurance of Fluoroscopy - Principles and Techniques - 陳建全台灣醫學物理公司

2 Fluoroscopy imaging system 1940s

3 References FDA (Food and Drug Administration) AAPM (American Association of Physicists in Medicine) Rpt 70, Rpt 74 ACR (American College of Radiology) CRCPD (Conference of Radiation Control Program Directors) Pub #01-6 NCRP Rpt 168, Rpt 172 中華民國醫學物理學會透視攝影工作群報告

7 Instrument Overview X-ray Tube Collimator Image Receptors Flat Panel Detector (digital) Image Intensifier (analog) Automatic Brightness Control (ABC) Adjust kvp, ma automatically Accessories Monitors, compression devices,

8 lens video camera aperture Image receptor system: More sensitive than screenfilm system Fast acquisition rate image intensifier grid patient table collimator filter x-ray tube Patient support system: Same as conventional radiological imaging system More flexible of movement in all directions Shorter SSD (18~20 inches) X-ray generator system: More current tolerance Larger focal spot size 1~1.2 mm (0.3~0.6 mm) Low current flow 1~3 ma (200~500 ma) Long exposure time ~10 min. (<1 sec.)

9 中華民國醫學物理學會建議測試項目 1. 系統單元檢查 2. ( 照相模式 ) 管電壓準確性及再現性 3. 照相模式之曝露時間準確性與再現性 4. 照相模式之曝露再現性 5. 照相模式之曝露與管電流時間乘積之線性度測試 6. 照相模式之自動曝露控制系統評估 7. 射束品質的評估 8. 準直儀評估 9. 典型的入射曝露 ( 率 ) 10. 最大曝露率 11. 參考點累積空氣克馬之確認 12. 空間解析度 13. 對比解析度 14. 低對比偵測度 15. 假影評估 16. 影像顯示器評估 17. 影像增強管輸入曝露率

11 1. 系統單元檢查

12 2. 準直儀評估目的 : 確保輻射照野與影像接收裝置可見範圍一致有光照野時, 確保光照野與輻射照野一致測試所需設備 : 可以顯現出輻射照野的設備 : 如 CR IP 及 Gafchromic film 等鉛尺或可在 X 光影像中顯示位置的工具效能判定準則與修正措施 : X 光照野的長與寬皆不應超過影像接收裝置可見邊緣多於 SID 的 3%, 長與寬所超過的和不應多於 SID 的 4% 若有光照野時, 光照野與輻射照野邊緣在長或寬的方向, 兩側的差異的總和皆應不超過 SID 的 2%

13 Collimator Collimator alignment Light field to radiation field Radiation field to image receptor Spot film mode Fluoro mode

14 Radiation field vs. light field

16 Radiation field vs. light field T cassette Light field ruler A E Light field B TE AB CD TF C Radiation field D coin misalignment misalignment = F Image receptor or film AB CD TE TF

18 Radiation field vs. IR edges T IR = Image Receptor ruler cassette A G B C E H D F CD = ruler edges projected on IR or film EF = corrected radiation field EF AB TH TG misalignment = CD - EF

19 Radiation field vs. IR edges T cassette A G B Exposure 4 times ( 17, 15, 12, 9 ) Radiation Fields C E H D F CD = ruler edges projected on IR or film EF = corrected radiation field EF AB TH TG misalignment = CD - EF

20 X-ray Tube kvp : (spot film mode) ma : Accuracy, Reproducibility Linearity, Reproducibility (spot film mode) Accuracy (engineering mode) Timer : (spot film mode) Accuracy, Reproducibility Beam quality (HVL) : Spot film mode Fluoro mode

21 3. 管電壓準確性及再現性在透視或照相模式下, 以手動或自動模式來選擇臨床最常用的管電壓峰值, 重複曝露四次判定準則 : 測量值應在設定顯示值的 ± 5 % 內變異係數不可超過 0.05

22 kvp Measurement spot film mode 30 cm No image is required! Use apron or lead shield to protect detector. Filter # 1 Filter # 2

24 4. 照相模式之曝露時間準確性及再現性在照相模式下, 選用臨床常用的管電壓與曝露時間, 重複曝露四次曝露時間 > 10 ms: 測量值應在設定顯示值的 ± 5 % 內曝露時間 < 10 ms: 測量值應在設定顯示值的 ± 10 % 內變異係數不可超過 0.05

26 5. 照相模式之曝露再現性及線性度包含 : 照相模式之曝露再現性照相模式之曝露與管電流 ( 管電流時間乘積 ) 線性度測試線性度時所設定之管電流應包含鄰近與非鄰近值, 計算每單位管電流時間乘積之空氣克馬或曝露值 ( 單位為 mgy/mas 或 mr/mas) 效能判定準則與修正措施 : 曝露值的變異係數應 0.05 鄰近管電流設定值所測得的 mgy/mas 或 mr/mas( 比值 (1) 與比值 (2)) 之差異應其和的 0.1 倍比值 (1) 比值 (2) 比值 (1) + 比值 (2) 0.1

28 ma ma linearity y = x R 2 = 曝露 (mr)

29 X-ray Tube Acceptable Criteria kvp : Accuracy ±10% ma : Linearity ±20% Reproducibility : CV 0.1 Timer : Accuracy Time > 10 ms : ±5% Time < 10 ms : ±10% Reproducibility : CV < 0.05

30 6. 照相模式之自動曝露控制系統評估目的 : 確認改變管電壓峰值衰減物厚度及自動曝露感應位置時, 仍能使影像接受裝置所受的曝露保持一致, 並確認使用光密度控制選擇功能正常項目包含 : 自動曝露控制再現性改變光密度控制設定自動曝露感應器位置選擇 ( 若不可選擇, 則無須測試 ) 改變管電壓峰值 / 改變假體厚度最大及最小曝露時間

31 判定準則 : 自動曝露控制再現性 : 四次曝露值與管電流時間乘積之變異係數皆應不大於 0.05 改變管電壓峰值 / 改變假體厚度 : 傳統出片 : 任一底片光密度值與平均底片光密度值的差應不大於 0.3 數位影像 : 任一影像的像素值或訊雜比與平均值的差應不大於平均值的 20% 若依循原製造商之測試流程則應符合原製造商標準改變密度控制設定 : 合理範圍可依廠商規範或由醫學物理師訂定最大及最小曝露時間 : Backup timer 應該終止曝露使曝露值小於 600mAs 或 60 kw/sec 最小曝露時間應同時滿足 [ 小於 2 個脈衝 ] 及 [17msec 及 5mAs] 自動曝露感應器位置選擇 : 任一曝露之曝露值或管電流時間乘積與平均值的差應不大於平均值的 5%

32 7. 射束品質的評估 ( 半值層的測量 ) 目的 : 確保射束的半值層適當以減低病人劑量 HVL Measurement spot film mode mm Al Exposure Rate (R/min) Relative Exposure rate mm Al HVL at 81 kvp

33 HVL Measurement Fluoro mode Attenuators 30 cm 30 cm Attenuators Use Dose Rate (i.e: mr/min) for HVL calculation.

35 Acceptable Criteria Spot film mode 2.3 mm 80 kvp ± 0.2 mm Al / 10 kvp Fluoro mode 2.3 mm 80 kvp ± 0.2 mm Al / 10 kvp

36 Automatic Brightness Control Fat patients Slim patients

37 8. 入射曝露 ( 率 ) 評估包含 : 典型的入射曝露 ( 率 ) 最大曝露率模擬不同體型之衰減物 : 厚度 19 公釐鋁片 : 代表 25 公斤的小兒體型厚度 38 公釐鋁片 : 代表 50 公斤的較瘦成人體型厚度 38 公釐鋁片與 0.5 公釐銅片 : 代表 75 公斤的典型成人體型厚度 38 公釐鋁片與 2.0 公釐銅片 : 代表 100 公斤的較胖成人體型

38 Entrance Skin Dose 100 cm 30 cm 1 mm Cu + 1 cm Al or LucAl phantom or ACR phantom 1 cm 1 mm Cu + 1 cm Al or LucAl phantom or ACR phantom 30 cm

39 Lateral 方向 table 15 cm detector 15 cm tube

40 ESE Measurement 30 cm 1 cm 30 cm Under-table 系統 Over-table 系統

41 使用 CDRH 假體在腹部模式時檢查項目上腸胃道檢查 (UGI) 透視攝影單張照相模式 : 無口服對比劑單張照相模式 : 有口服對比劑診斷參考劑量水平無口服對比劑 :54 mgy/min 有口服對比劑 :80 mgy/min 底片 (film):3.9 mgy 數位 (digital):1.5 mgy 底片 (film):27.5 mgy 數位 (digital):9.9 mgy

42 Maximum Output Rate Measurement 100 cm 30 cm 1 cm Al 2 cm Al 3 cm Al 1 cm Al 2 cm Al 3 cm Al 1 cm 30 cm

43 Radiation Dose Maximum exposure rate 透視模式 :< 10 R/min 使用 high-level control : < 20 R/min 30-min 10 R /min = 2.6 Gy Entrance skin exposure (ESE) ACR Reference Level

44 9. 參考點累積空氣克馬之確認參考點 : 可作為某項檢查 X 光進入病人皮膚表面累積劑量的指標若系統無顯示參考點累積空氣克馬值則無須測量機器的參考點位置可能為下列之一 : 符合美國食品藥物管理局 (FDA) 之參考點定義 : 影像接收裝置之輸入端前方 30 公分處符合國際電工委員會 (IEC) 之參考點定義 : 從旋轉中心點 (isocenter) 往 X 光管方向 15 公分處廠商定義之參考點

45 依參考點校正方式決定測量點與檢查床相對位置根據平方反比關係推算參考點處的累積空氣克馬值判定準則 : 參考點處的累積空氣克馬值與對應螢幕顯示值相比時, 差異不可超過 35% 若依循原製造商之測試流程, 則另應符合原製造商的標準參考點

46 Image Quality Spot film mode High contrast spatial resolution MTF (optional) Low contrast detectability Signal-to-noise ratio (optional) Dynamic range (optional) Fluoro mode High contrast spatial resolution Low contrast detectability Dynamic range (optional)

47 Image Quality Test w/ CIRS-903 Phantom

49 Test Phantoms 高對比測試物低對比測試物

51 目的 : 10. 空間解析度測量透視 X 光系統中可辨識的最佳空間解析度, 以確保系統能夠分辨細微的構造

55 包含 : 對比解析度低對比偵測度對比解析度 11. 對比度測試依照假體使用指引設置假體及衰減物, 並以臨床常用的透視程序或依假體使用指引建議之程序進行測試測試最小可見 % 對比度

56 Low Contrast Detectability

57 Low Contrast Detectability

58 低對比偵測度依循紐約州法的標準進行測試 (New York City Health Code Article 175)

59 一般性假影檢視 12. 假影評估

60 影像延遲 (image lag) 評估

61 影像幾何扭曲 (distortion) 評估 ( 針對使用影像增強管為影像接收裝置之設備 )

62 包含 : 13. 影像顯示器之評估 SMPTE/TG 18 QC 測試物評估亮度反應亮度不均勻度

63 Acquisition Workstation

64 目的 : 14. 影像增強管輸入曝露率 ( 選擇性測試 ) 確保透視 X 光系統透視模式和照相模式下, 其曝露率足夠產生臨床欲得到的影像品質, 以及確保病人劑量不會過高

65 Criteria : 與基準值差異 < 100 μr/s

Dynamic Range Aluminum Step Wedge 11 Steps Dimensions Step wedge 2.50 x 5.50 x 1.375 in Each step 0.

66 Dynamic Range Aluminum Step Wedge 11 Steps Dimensions Step wedge 2.50 x 5.50 x in Each step 0.5 in surface; 3 mm rise Weight 1.10 lb (0.50 kg) 21 Steps Dimensions Step wedge 3 x 10.3 x 1.85 in Each step 12 mm surface; 2.1 mm rise Weight 3.20 lb (1.45 kg)

67 Acceptable Criteria Signal-to-noise ratio baseline Dynamic range baseline

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