第八节 影像质量管理应用简介

• 关于影像质量管理的具体应用是很多的，也是很复杂的。有的是规范的，有的尚在制定过程中。具体的影像质量管理操作规范是非常重要的，它是影像质量管理的具体实现，有关 X 线机设备的、 CT 、 MR等成像设备的管理应用监测工作，将在其他有关章节中介绍，本章介绍的仅是部分影像质量管理应用检测工作。

一、阅片条件的检测• 阅片条件的检测工作，是指检测阅片灯

亮度和阅片的环境照度（ illuminance in reading room ； IRR ），使之有利于阅片医师眼睛观察到影像显示出的信号，不至于因阅片条件不符合要求，而使影像上已有信号却显示不出。这项工作往往被疏忽了。

• （一）阅片灯亮度的检测• 1. 检测的依据 根据人眼的生理特点，医师的阅片诊断

能力，在视觉灵敏度一定范围内随光照度的增加而提高，且与光强度的对数值成正比。但达到一定数值时，上升速度减慢并趋于饱和；然后，光照度再增加，视读能力不但不再上升，反而逐渐下降。 1995 年欧共体组织制定的综合像质评价标准规定：经 X 线照片入射到医师眼中的光强度应保持在 100cd/m2 左右，换算为照射单位（乘以系数 π ），约为 314Lx. 由于照片密度D 的定义为入射光强 Io 与透过光强 I 比值的对数，即：

• D=Lg(Io/I)

• 由此式可知：• I=Io/10D

• 由此式不难算出，当照片的 D=0.6 （低密度片），阅片灯的亮度，即照片的入射光强 Io 为 1300Lx ，透过照片入人眼的光强约为 100cd/m2 ；而当照片密度D=1.2 （中密度片）阅片灯亮度在 5000Lx 时，透过照片入人眼的光强也约为 100cd/m2 ，恰好在标准规定的数值范围内。

• 通过 ROC 曲线检测方法，经过统计学数据处理结果表明：用 1000Lx 的阅片灯阅读低密度值的照片信号读出率最大，和用 2000 ～ 40000Lx 阅片灯时，无显著性差异，而用 5000Lx 的阅片灯时则有显著性差异；阅读中密度值照片信号时，用 5000Lx 时信号读出率最大，与用 3000 ～ 6000Lx 时 的 信 号 读 出 率 无 显 著 性 差 异 ， 用2000Lx 和 7000Lx 时有显著性。由此可知：用 40005000Lx 阅片灯的照度范围，可同时满足低、中密度阅片要求（与最大信号读出率相比无显著性差异）。而对于高密度值的照片，阅片灯亮度调节到最大亮度 8000Lx 时亦难以满足需求；若要扩大识别范围，必须另配 8000Lx以上的强光灯。

• 综上所述，医师阅片对阅片灯的要求是：阅片灯照度应该是可调的，可调范围 2000 ～ 6000Lx 。除此之外，阅片时还应该设有强光灯，以备阅读高密度的照片影像。

• 2．检测方法 每天在医师阅片前，按照度正确操作（如风光牌 ZF-2型照度计），对阅片灯进行检测，当阅片灯亮度低于 2000Lx 时，应考虑更换；检测阅片灯时还要看亮度均匀程度，卫生部的有关文件标准是不均匀度为 30%，不均匀度超过 30%也应考虑更换。

• （二）环境照度的检测• 1.检测的依据 外来的光线会降低影像对比度，

即影像上已显示的信号，有可能因外来光线降低了信号对比度而视读不出来被遗漏了。

• 通过试验检测表明：①用 ROC 曲线检测最大信息量方法证明：不论用观测低密度的观片灯（ 1000Lx ），还是观测高密度的观片灯（ 5000Lx ），都是低环境照度条件下比高环境照度条件下获得最大信息量大，而且对低照度阅片灯影响最大，其差别可达最大信息量的 1/2 ；②用 0.6 ～ 10Lx/mm矩形波图卡，用胸部条件制作矩形波分辨力照片影像，其数据通过统计学统计表明：用观察低密度照片的阅片灯（ 1000Lx ）时，在低环境照度条件下视读出的分辨力为 1.8 ～ 2.8LP/mm ，平均 2.35LP/mm ，而在高环境照度下视读出分辨力为 1.8 ～2.5LP/mm ，平均 2.20LP/mm ，两者有显著性差异，同样，用高照度观灯片（ 5000Lx ），分别在低环境和高环境照度下视读出分辨力亦具有显著性差异。现在推荐阅片室内的环境照度只有在 50 ～ 100Lx 之间尚符合要求。这也就是现在提倡尽量使用高性能的阅片灯在低环境照度条件下进行阅片的道理。

• 2.检测方法 在医师阅片前，对阅片室内环境照度进行检测，如果在 50 ～ 100Lx范围内认为合理，如果大于 100Lx ，就必须用布窗帘遮光，减低外来光线强度，调整至在 100Lx 以内，视为合格。

• 二、屏 -片组合应用质量检测•屏 -片组合或称屏 -片系统，是 X 线成像

设备中重要的器材。应用屏 -片组合最大的效果是增加胶片的感度、降低病人接受X 线检查的剂量和提高影像对比度。为达此目的必须掌握和检测屏 -片组合的质量。

• （一）增感屏相对感度的检测• 屏 -片组合增感屏有增感作用，但在实际应用中

多用相对感度，即以中速增感屏的感度作为 100（基数），与其他增感屏相比，所得倍数称感度比或者相对感度。如稀土类Gd2O2S:Tb屏是中速 CaWO4屏的 4.5倍，常称其相对感度为 450 ，现在的问题是：①购买了新的增感屏其商品标称相对感度值准确吗？如购买的日本产的高清度增感屏 FS-V ，中速增感屏MS-V ，高速增感屏HS-V ，超高速增感屏 SS-V 与感蓝 NEWX胶组合，标称相对感度分别为： 100 、 160 、 250 、320 等；②更换增感屏时，新的屏 -片组合与原屏 -片组合的感度比（也可称相对感度），需要进行检测，以确认摄影时曝光量。

• （二）屏 -片组合密着状态的检测• 1.检测的依据 增感屏的荧光体层厚约为 16 ～ 20μm ，荧光体的粒子径较大：高清晰度增感屏（ FS ）的平均4 ～ 5μm ，高速增感屏（ HS ）的平均 10 ～ 12μm 。当增感屏接受 X 线，荧光体层放光，有一定体积的荧光体颗粒发出的光不是一个点，而是发光体，再加荧光体层有厚度，使到达胶片上的光线比荧光体颗粒投影面还要大，照片影像上本来是一个点的地方变成面，使影像清晰度差。再加上荧光交叠效应和斜射效应的影响，使照片影像变模糊。假若增感屏和胶片接触不良，哪怕是很小孔隙，就会加大影像模糊，使影像上的显示的信息量丢失严重，图 7-22 表示的是当增感屏与胶片接触时仅有 0.1mm 、 0.2mm 和 0.3mm距离时信息传递功能降低的程度。

• 2.检测方法 ①测试前必须认真清洁被检暗盒中的增感率，同时也要清洁暗盒所有的内表面，待15min 时间自然晾干，然后装入胶片，再待15min 左右使暗盒内空气排出；②用 1mm厚的钢板或铜板制成一个检测板：板的大小以完全遮住暗盒，在上面均匀地每隔 4mm 制成一个直径为 2.5mm孔，在板的中央制成一个直径为 13mm 的孔。或用 IEC 的标准制作的检测板：直径为 0.5mm 的铜丝和锌丝制成的均匀金属网板，2个网格中心距离为同铜直径的 6倍，在板的中央制作一个直径为 1cm 的圆孔或 1cm×1cm 的方框，金属网板的大小应完全遮盖暗盒；③不管用哪一种检测板，都要将检测板置于暗盒上面，并确保检测板面与暗盒面平行密着；

• ④调整照射野大小，是中心线垂直对准暗盒中心（检测板中心）；⑤曝光条件 60kV 以下， FFD 为 100 ～ 200cm 之选择，曝光量大小控制在中心小圆孔区域的密度值为 2.0 左右；⑥冲洗照片；⑦将检测板照片置于观片灯上，在 200 ～ 300cm距离处观察照片屏 -片密着不良的地方，即网格和圆孔影像上有无暗区。有暗区表示对应暗区的暗盒中屏 -片不密着接触，若暗区小于 1cm2 可以接受，若大于1cm2或有多个区域，则不可接受。待重复以上检测试验，再次证明时（几次实验照片进行对比），就需更换增感屏或暗盒。注意用眼睛观察出检测板上照片有暗区时，要用密度测量，以判断密着不良的程度。

• （三）屏 -片组合性能的检测• 屏 -片组合是模拟X 线成像的重要设备。不同类型

的增感屏与不同类型的 X 线胶片进行组合；其成像性能有显著的差异，检测其成像性能参数是重要的QM 内容，在临床应用中有着重要意义。屏 -片组合成像性能参数主要指：分辨力、 MTF 、 RMS 、或WS 。与此相关的还有：屏 -片组合特性曲线的 γ值、灰雾。屏 -片的 ROC 曲线成像性能参数的解析、 NEQ 测试。这些成像性能中有的测试比较容易，如 γ值和灰雾。有的就要受到测试条件的限制，如MTF 、 RMS （或 WS ）、 ROC 曲线、 NEQ 等。比较容易检测的在有关章节和实验中已详细讲解，在此不再赘述，对于一时难以检测的性能参数，可以通过学习国内外有关文献，掌握其物理意义。

三、散射线含有率的检测•散射线不仅难以消除，而且降低 X 线照

片影像信号的对比度，增加照片影像细节的模糊，为形成减少散射线的意识，检测散射线含有率是很有必要的。

• 1.检测的依据

• 如图 7-23 所示铅圆片置于散射体上，曝光时 ,X 线是垂直穿不过铅图片的，对应于铅圆片下面照片上的密度值 Ds 应该仅是照片上的灰雾值，然而由于散射体产生的散射线使胶片感光 Ds 增大了，将散射线形成的 Ds及垂直入射 X 线形成的密度值Dp ，用胶片特性曲线转换为 X 线量 Es 和 Ep ，散射线的含油率用 S来表示就是：

• S=Es/(Ep+Es)×100%

• 由于铅图片的遮盖，这样测试的散射线含有率比实际的要小，铅圆片越大，检测出的 S值就越小，相反，铅圆片越小，检测出的 S值就越大，越接近真实的散射线含有率，当铅圆片为零时，检测出的 S值就是真实的散射线含有率，但这是无法做到的。解决这一问题办法是：用a ， b ， c ， d ， e ， f等直径不等的铅圆片（图 7-24 ），如 2mm ， 3mm 。

• 4mm ， 5mm ， 6mm ， 7mm ， 8mm 等，同时置于散射体上曝光，分别求出不同的散射体含有率值，用横坐标表示铅圆片的直径，用纵坐标表示散射线含有率，制成如图 7-25 所示的曲线，将曲线延伸（注意要光滑）与纵坐标相交，交点代表真实的 S值，这一方法叫外插法。

• 2.检测方法 ①将制作好的厚为 2mm 不同直径如2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8mm铅圆片如图 7-23 所示置于 4 ～ 6cm丙烯树脂板上（散射体其大小能遮盖暗室）；②将中速 CaWO4屏 -片组合位于丙烯酸树脂板下；③用 80kV 的管电压， 150cm 的 FFD ， 0.5mmCu+1mmAl 的附加滤过，调整mAs 的大小，使曝光后冲洗出照片尚未被铅遮盖出的密度值为 1.5 左右；④用铝阶法或距离法制作所应用屏 -片组合的特性曲线，并按图 7-35-2 所示方法，将 Ds 、 Dp转换为Es 、 Ed ⑤； 用 S=Es/(Ep+Es)×100%公式计算出不同铅圆片出测得的散射含有率；⑥在横坐标代表铅圆片直径大小，纵坐标代表 S值的坐标中绘制散射线含有率曲线图，用外插法求出真实散射线含有率值。

四、 CR 的输出特性曲线的检测

• 检测 CR 的输出特性曲线，象检测屏 -片组合的特性曲线一样，是了解、熟悉、掌握 CR 成像特性的重要内容之一。

• （一） CR 的特性曲线的特点•屏 -片组合仅有一条特性曲线。而 CR 系

统有 4 条特性曲线：数字特性曲线、校正特性曲线、 CR胶片曲线和总特性曲线（图 7-26 ）。

• 其中数字特性曲线反映的是输入的相对 X 线强度与影像读出装置中输出的像素值之间的关系，对一般用户而言，像素值是不可测的。临床应用中更加关心的是描绘最后输出总特性曲线。

• 测试 CR 系统的总特性曲线时，由于 IP板的特性，不出现象测试屏 -片组合特性曲线时的“互易律失效”现象。故可采用固定距离变动时间曝光法。这样测试不仅与距离法（距离变换为 40 ～ 400cm ）测试效果相同，而且适合医院的 CR 机房不够大的条件。

• CR系统总的特性曲线虽然受到多个谐调处理参数的影响，但对于影响最大的是GA，GA对照片影像对比度影响最大，采用不同的GA值，可测试除斜率不同的绕设定的GC转动的数条总特性曲线（图7-27 ）。

• GA变化时总特性曲线的平均斜率发生了改变，这表明在 CR 影像处理中可通过GA变化达到改变 CR 照片影像对比度的目的，从而满足临床的要求。 CR 系统总特性曲线的测试对临床有一定的指导意义。

• （二） CR 的总特性曲线的检测• CR 的总特性曲线的检测方法是：①用 70kV 的管电压（附加率过0.5mmCu+1.0mmAe ）， 50mA 管电压，焦点至 IP板的距离 150cm ，曝光时间分别为0.01s 、 0.2s 、 0.04s 、 0.08s 、 0.16s 、 0.32s 、 0.64s 和 1.28s分别对 3cm×3cm 照射野曝光；② CR 的影像处理条件：固定 GC=1.6 、层次变化GS=-0.2 、 RN=4 、 RT=R 和 RE=0.5 等参数， GA 分别取 0.8 ， 1.4 ，和 2.4获得 3张光学密度楔；③用光密度计分别测量 3张照片中各级光学密度楔的平均密度值，用纵坐标表示密度值，横坐标表示相对曝光量对数值 (logRE) ，如同作屏 -片组合的特性曲线一样绘制不同 GA 值的 CR系统的总特性曲线。

五、 CR的后处理功能对影像噪声显示影响的检测

• （一）影响 CR 的影像噪声显示因素• 形成 CR 系统噪声的原因比屏 -片组合的复杂，在前面有

关章节中已叙述。本节注重介绍影响 CR 的影像噪声显示的后处理功能中的主要参数。 CR 的图像后处理中层次处理的 GA 、 GT 、 GC 、 GS 和频率处理的RN 、 RT 、 RE 等 7个参数，对影像噪声的显示都有直接或间接的影响，但是从临床应用上看， GA 和 RE 影响最大，这是因为 GA 时影响影像对比度的参数，随着 GA的增加，影像对比度增加，同时影像的噪声便大； RE 与其他频率处理技术一样，是一种边缘锐利技术，可通过对频率响应的调节突出边缘组织的锐利轮廓，这与屏 -片组合的频率越高，频率的响应却越小不同， CR 可以根据影像显示效果的需要来控制频率的响应。如提高影像高频成分的频率响应，就增加了此部分的对比，但在这一频率上影像对比增加的同时，影像上噪声显示也增多了。

• （二） CR 系统总WS 的检测• 1.实验检测设备 X 线机、 CR装置、 IP 、激光打印机、 CR胶片、显微密度计（扫描孔径 0.01mm×1.00mm ）、 WS 计算软件。

• 2.实验方法• （ 1 ）摄影条件： 70kV 、附加滤过

0.5mmCu ＋ 1.0mmAl ， FFD=150cm ，选择适宜mAs 对 IP板曝光，通过 CR 影像处理后，激光打印出的 CR 照片密度值D=1.0±0.05 ；

• （ 2 ）影像处理： A.固定可改变影像对比度的谐调处理参数GA=0.8 ， GT=E ， GC=1.6 ， GS=-0.2 ； B.改变影响影像锐利度的空间频率处理参数RN=0 、 5 、 9 ， RT=P 、 T 、 F 、 R ，RE=0.5 、 1.0 、 1.5 ，取得 10 张 CR粒状性照片。 C.固定空间频率处理参数PN=5 ， RT=R ， RE=1.0及部分谐调处理参数 GT=E ， GC=1.6 ， GS=-0.2 ，改变 GA=0.8 、 1.5取得 2 张 CR粒状性照片。

• 3.WS 的测试和数据处理 ①将 12张实验照片置于显微密度计测试台上进行扫描，扫描速度为 0.1mm/s ，测试的噪声抽样中心为10cm×10cm 。扫描分别沿主扫描（与激光扫描方向平行）和副扫描方向（与激光扫描方向垂直）进行，在每个方向上扫描 10cm ，显微密度计停下并回到原扫描处，垂直向下移 10mm ，再扫描 10cm ，如此扫描 10次，每次 1万个数据，共得 10万个数据。②扫描过程中，将计算机通过模拟数字转化卡（即 A/D卡）与显微密度计相联，可对扫描过程中数据信号监控，并用编制的专用 WS 计算软件来处理 WS 值：用快速傅立叶法计算，抽样间隔 0.01mm ，抽样长度 81.92mm ，程序段长 1024 点（重叠点 512 ），并用三角窗口进行周波数的平滑处理。

• 表 7-5 仅变化 RN 时 WS 随着空间频率变化的情况 空间频率

（ LP/mm ） WS 值（×10-5mm2 ）

RN=0 RW=1.0 RN=1.5

0.1 55.700 32.150 25.8000.2 20.320 9.210 7.5500.3 13.700 7.420 5.6000.4 9.780 5.840 3.0500.5 8.110 5.330 2.9200.7 7.430 4.420 2.3401.0 7.920 4.620 2.3901.5 4.280 2.680 2.4102.5 2.660 2.360 2.0103.5 1.070 0.820 0.8505.0 0.210 0.160 0.1407.0 0.076 0.097 0.0689.0 0.086 0.090 0.063

六、 CR 后处理功能对影像信息量显示影响的检测

• （一）影响 CR 的影像信息量显示的因素•决定 CR 成像系统输出影像的信息量多少

的因素有：一是 IP板的质量；二是图像后处理功能。前者决定 IP 的构造质量，是由制作的厂家决定的，后者则是由操作者掌握其后处理参数：GA 、 GT 、 GS 、 GC 、 RN 、 RE 、RT 的性能、组合能力水平决定的。

• IP板的像素值大小影响输出影像的 MTF 和混叠误差的大小；随着 CR 的后处理参数 GA 和GS 的增加，一方面使影像上的信号对比度增加，增强信号量的显示，同时，亦使影像上的噪声的对比度增加，增加了影像上噪声的显示；随着 RN 和 RE 的增大，可使影像信号的边缘锐利度增大，使影像上信号显示增强的同时，亦使影像上的噪声的锐利度增大，噪声的显示增加。由上所述可知，改变参数的后处理参数的大小，实质上是改变了影像上的 SNR 的大小。改动后处理参数时，既要看到参数的正效应，也要看到其负效应，只有改动恰当，组合适宜，才能使影像信息量增加。

• （二）影响 CR 影像信息量显示的因素的检测• 1.ROC 曲线制作方法• (1)实验设备：①成像设备：如 X 线发生装置、

CT 、 MRI 、数字成像设备等；②探测器：屏 -片组合、 IP 、 FPD 等；③低对信号：选择直径为 2.0mm丙烯树脂球 100个作为模拟体 ， 制 成间隔也 为 2.0mm 的空间频率 为0.25LP/mm 的实验材料，或购买成品模拟体；④密度计等。

• (2)获得带有检测信号的照片影像 以制作屏 -片组合的 ROC 曲线为例将有关实验材料和设备如图 7-33 所示进行安排，调节曝光条件使照片影像密度值在 0.7 左右。

• (3)由观测者观测带有检测信号影像的照片获得制作 ROC 曲线的有关数据 ①阅片室的阅片灯亮度为 6000cd/m2 ，阅片室的环境照度调节在 50Lx100Lx 之间；②插上带有检测信号的影像照片后，用黑纸遮幅，减少观测者疲劳；③观测距离以 50cm 为宜；④观测者观测信号进行判断时间以 10s18s 为宜；⑤训练观测者应答时应按 5 值判断法回答；⑥准确记录数据，计算出 TP 、 FP 、 TN 、 FN 数值，自编软件或用 Metz 已开发的 ROCRIT软件进行 ROC分析，获得 5 组 TPF （ P （ S/s ））和FPF （ P （ S/n ））数值。

• (4)制作 ROC 曲线图 用横坐标代表 P （ S/n ），纵坐标代表 P （ S/s ），将获得的 5 组 P （ S/s ）和P （ S/n ）数据制作 ROC 曲线图（图 7-34 ）

• 2. 变动后处理参数 获得不同的影像信息量，表7-6 ～ 9中的数字是变化GA 、 GS 、 RE 、 RN参数的后处理参数的组合；表 7-6 ～ 9数字是由表 1-4变化后处理参数而获得的影像信息量大小，即 ROC 曲线下的面积 Az 的大小。纵观表 7-6 ～ 9和表 7-10 ～13 中的数据可知：随着GA 、 GS 、 RN 、 RE的变化，获得 CR 的输出照片影像的信息量（ Az 值）是变化的，有的变大，有的变小。从Az 值变化情况可掌握 GA 、 GS 、 RN 、 RE后处理参数的性能特点，也为获得较多的 CR输出照片影像的信息量提供了实验基础依据。

• 其 检 测 方 法 是 ： ① 用 70kV 的 管 电压， 0.5mmCu+1.0mmAl 的附加滤过，焦点至IP 的距离为 150cm ，用铅皮遮盖 IP ②； 平行移动铅皮，使 IP露出一部分，用 0.5mAs曝光，然后用另一铅皮将曝光过的 IP 部分遮盖起来，在平行移动铅皮露出一部分 IP ，用 1.0mAs曝光，用上述方法使 IP 其 他 未 被 曝 光 部 分 ， 分 别 用2.0mAs ， 4.0mAs 和 8.0mAs曝光；③固定可以改变影像对比度的协调处理参数； GA=1.0 ， GT为 E ， GC=1.6 ， GS=-0.2 ， RN=5 ， RT 为P ， RE=0.5 ，输出 1张实验照片；④其他谐调处理参数不变，仅改变 GA=2 ， RE=4 ，再输出 1张实验照片。

• 观察获得的 2张实验照片，就发现 GA=2 ， RE=4时输出的那张实验照片的噪声严重。

七、噪声等价量子数和量子检出效率的检测

• （一）影响评价 X 线成像系统的 NEQ 的因素• 由 NEQ 的计算公式可以看出： r值无空间频率

特性，但当它乘以具空间频率响应特性的 MTF之后，就可以使 NEQ(w) 有了空间频率响应因素； MTF （ w ）是成像系统线扩散函数的傅立叶变换时空间频率响应，而且随着w值增大， MTF （ w ）变小，其平方值就更小了，但r和 MTF(w)都是平方值，故二者乘机的结果总体上看是使输出影像的对比度增大了，影像上的信号易识别了； WS 增大，则 NEQ 减小，反之，WS 减小， NEQ就增大。

• 在临床上，噪声减小表示在不同 w值上淹没影像上的信号少，影像上可识别的信号就多，即NEQ 值大；若噪声大，表示不同w值上噪声淹没影像上的信号多，影像上能识别的信号就少，即 NEQ 值小。综上所述，可见影像上的噪声特性和解像特性具有相反特性。因而，单独用r 、 MTF 、 WS哪一个来评价像质都不全面；这就是用 NEQ 评价像质的道理。显然， NEQ使综合客观评价像质的一个物理量。影响一个成像系统 NEQ 大小的因素有三：一是成像系统特性曲线的 r值；二是成像系统的 MTF ；三是成像系统输出影像上噪声（ WS ）的多少。

• （二）影响 DQE 的因素• 由 NEQ ＝ q×DQE公式可知： q表示入射 X

线成像系统的单位面积上 X 线量子数， NEQ与 q值成正比；另一方面， NEQ 仅表示有一部分入射 X 线量子数转换成影像信息，这一部分就是 DQE 值，显然， DQE 是表示一个 X线成像系统探测器的固有量子利用率，即成像系统的有效量子的利用率。影响 DQE 值大小因素主要指：探测器的结构和性能。一般不用DQE来评价像质，而用来评价成像系统的探测器的固有特性，即评价探测器对入射 X 线成像系统的量子数利用率的多少。显然， DQE值大的探测器将给成像系统提供输出优质 X 线影像的重要基础。

• （三） NEQ 和 DQE 的检测• 以检测屏 -片组合为例：• 1.检测所需设备 X 线机、透射密度计、

显微密度计（狭缝孔径：0.01mm×1.02mm ）、矩形波测试卡、屏 -片组合：如MSCaWO4 增感屏 /Fuji SuperRX胶片、 Kodak T颗粒技术（ Green400 增感屏 /Kodak MGX-1 ）胶片、冲洗机。

• 2.测试方法 ①特性曲线的检测，用距离法测试，并由此计算出 D ＝ 1.0 时的斜率。摄影条件： 80kV 、总滤过 3.75mmAl+0.48mmCu 的线质、mAs 的选取是根据美国国家标准学会（ American National Standard Institute ；ANSI ）的规定，在一定距离（ 100.5cm logRE=1.2 ）下可得到照片密度值控制在 2.2左右来进行。②MTF 的测试，将矩形波测试卡紧贴在暗盒上面，用 60kV 、总滤过 2.8mmAl线质， FFD ＝ 200cm ，测试卡的长轴方向垂直与 X 线管的长轴方向，曝光后，将测试的矩形波测试卡照片，用显微密度计扫描，得到密度随空间频率的变化；利用特性曲线转换，即D→logRE→RE ，这里 RE 表示相对曝光量，

• 利用下面公式计算矩形波响应函数 SWRF （ u ）：

• 这里的 E就是相同曝光量 RE 。由于矩形波测试卡的空间频率是有限的，可用曲线拟合SWRF （ w ），再用 Coltman 方程来计算相应的正弦波响应函数（ MTF ③）； WS 的检测，用80KV 的管电压，总滤过 3.75mmAl ＋0.48mmCu ， FFD=200cm ，照射野：10cm×10cm ，用使照片 D ＝ 1.0 ＋ / － 0.05 的mAs曝光量就得实验照片，用显微密度计扫描，获得 10万个密度值，作离散随机信号来处理，用快速傅立叶变换计算 WS 。

)0()0(

)0()0(/

ww

wwwSWRF

minmax

minmax

minmax

minmax

EEEE

EEEE

＝

• ④NEQ 和 DQE 的计算，通过以上的测定值，可应用 NEQ 的计算式来计算NEQ ；根据计算出的 NEQ 值和 DQE 的计算式计算 DQE 值，此时，照射量的测量和 X 线能谱的计算都是在测试WS 的实验条件下进行的，理论计算的 SNR2

＝ 260638 光子数 /mm2/mR(1mR=2.58X10-7C/Kg) ，其测试结果如图 7-35 ～ 39所示。

八、激光打印机应用质量的检测• 随着医学成像方法全面数字化的发展，在没有实

现影像的全面数字化传输和存储、真正达到无胶片化之前，各种数字成像装置均需通过多幅相机或激光打印机来获得照片影像。目前，这种硬拷贝照片影像正是临床诊断中的主要依据。因此，硬拷贝照片影像的质量取决于产生这种照片影像的多幅相机和激光打印机的性能质量。

• 当一台硬拷贝相机安装完毕，要看它是否符合临床应用质量的标准时，应对其进行验收检测。同时，在临床应用的过程中，也需要在使用状态改变时进行必要的状态检测和稳定性检测。

• 电影和电视工程师协会（ society of motion picture and television engineers ；SMPTE ）于 1986 年发布了《医学影像电视监视器及硬拷贝相机测试卡》的相关文件，为影像显示系统和硬拷贝相机的特性与评价制定了相应标准。 IEC 也于 1994 年发布了有关《医学影像部门的硬拷贝相机的稳定性检测》的文件。由于 SMPTE 测试卡的测试程序比较复杂，而且需要显微密度计等昂贵的精密仪器，在临床实践中很难实现 SMPTE 测试卡的测试程序。因此，本节主要讨论激光打印机的具体校准方法，进一步了解校准程序，以便更好的把握激光打印机应用质量的控制水平。校准可以提供在任何型号激光打印机和冲洗机下的照片影像密度。

• 1.校准时机的掌握 当出现以下情况时，如胶片乳剂、照片冲洗条件、更换冲洗机、密度设置需要改变时，要及时校准激光打印机。但是要特别注意，当输入新的校准数据时，原有的数据会自然丢失。当打印机运行失控时，控制面板就会显示出使用的最后一条校准项目编号。在校准过程中，存储和打印图像不受影响，均可进行。如果校准发生在正在打印的过程中，新的校准项目就会在所有拷贝完成后继续进行。

• 2．校准程序 激光打印机的校准就是要重新建立一个新的标准。这需要完成 5个程序：进入校准方式、打印标准图像、测量密度值、向打印机输入密度值和开始校准。

• （ 1 ）进入校准方式：①确认激光打印机和冲洗机得到充分预热；②确保冲洗机临床打印的激光影像与标准图像是同一个冲洗机。

• （ 2 ）打印标 准图像 ：①调 出 成 像主机装置中 的SMPTE 测试卡或 IEC 相关测试模体图像，并加以激光打印；②在此程序中要注意标准图像灰阶的最黑的一级不宜太黑也不宜太淡。

• （ 3 ）测量密度值：①用密度计测量校准图像的最大密度（ Dmax ）是否符合新的标准设定值；②测量标准图像中 9个灰阶中心的密度值。如果打印机有内置的QC 密度计，可按照打印机的设置程序逐项进行。

• （ 4 ）向打印机输入密度值。• （ 5 ）开始校准：此程序中，如果校准不成功，激光打印机会显示错误信息。整个校准程序要确保以下各项：① 9个灰阶的密度值要全部正确无误地输入；②激光相机和冲洗机要完全预热；③密度值的输入要按照逐渐增高的顺序进行。每一级灰阶的密度值必须大于或等于前一级密度值。如果必要的话，可在输入一次；④校准一定要使用标准图像（ SMPTE推荐的测试卡图像），不可使用试验图像或临床图像。

九、自动冲洗机质量控制

• （一）自动冲洗机质量控制的统计学分析

• 随着我国放射质量管理工作的开展，在有关法规及各项技术标准的引导下，已取得初步成效。在管理中要采用科学方法，综合运用各种管理技术、专业技术和统计学方法，进行科学定量分析。

• 1.测试步骤 主要的有：①接通冲洗机电源，预热 30min ，待设定温度达到标准并处于稳定状态时，用数字温度计在显影槽中符合要求的固定位置（循环系统工作时，固定在循环液出口处，温度计插入液面 1/4深，且不碰到辊轮组件）进行温度测量；②用冲洗机管理曝光仪（ 21级）对管理用胶片曝光。每日的曝光条件要固定，且在曝光后应立即冲洗，间隔时间不超过 12h ③； 每天的冲洗胶片时间应固定，每次的光楔片曝光与冲洗之间的时间间隔保持一致；胶片在托盘的哪侧送入冲洗机也应一致；如选用单面乳剂膜胶片作为 QC 片，每次冲洗时应使乳剂面朝上；

• ④管理仪电源投入 15min 后，扫描管理用光楔照片；⑤在管理图中记录感度指数（第十一级灰阶，密度（ D ） 1.20 ，对比度指数（第十三级与第九级灰阶的密度差）、本底灰雾（第一级灰阶的密度值）；⑥按要求连接管理图中每相邻 2天的绘点，无测量数据的阶段内保持空白，不跨越连接。计算药液一个循环周期（ 3周以上）的感度和对比度读取值的均值（ x ）、标准差（ σ ）、极差（ R ⑦）；观察冲洗机质控动态趋向图，制订措施并加以实施，从而达到统计学分析指导 QC 管理的目的。

• 2.统计学分析 通过一段时期的监控，质量控制图表可由测试中采集的信息来建立。图 7-40 为 23d感度点读取值的连接曲线。将 23个读取值建立相对频率分布图或直方图（图 7-41 ）。

• 正态分布数据的频率分布呈规则的钟型曲线，中位数和均值一致；均值大于中位数，意味着分布状况不是对称的钟型，曲线向右侧偏移；均值小于中位数，曲线向左偏移。中位数为第 12个数值 1.19， x = x/n = 1.21 ， σ= （ x x 2 ） / （ n1 ） =0.09 。均值中位数，说明曲线向右偏移，有几个末端高值将均值拉得偏右。偏移的图形警告存在末端数值，而这些末端数值很可能就是失控状态下超出管理界限的数值。

• 由统计学知，正态分布的数据中有 68%位于 x σ范围内， 95%位于 x 2σ范围内， 99.7%位于 x 3σ范围内，这是正态分布的固有特点。对于 X 线照片，通常可接受的感度界限是感度设定点的 15%。本例中为 1.210.15 ，十分接近 2s 的水平，因此显示出这组数据具有在均值为 1.21 的近似钟型曲线的正态分布。所以，这是一台平均感度为 1.21 时的稳定状态下的冲洗机，而不是 1.30 。所有数据的 95%位于 15%范围内，整体来讲位于控制范围内。

• 钟型曲线的 σ越大，数据越分散，曲线呈“矮胖”； σ越小，数据越集中，曲线呈“高瘦”。标准差太大，说明冲洗机处于失控状态。将补充率调低或显影液温度调低，控制感度。

• （二）自动冲洗机故障分析• 目前，在日常的医疗工作中，要使用自动冲洗

机处理大量的胶片。冲洗机一旦发生故障，就会影响到放射科诊断工作的开展，进而影响临床诊疗工作的进行。一般来讲，冲洗机维修次数越多，说明其质量管理的效果越差。如果冲洗机一旦发生故障，工作人员从故障现象入手，寻找线索，分析可能存在的原因，并做好记录。

• 一般的讲，根据冲洗机故障现象可分为六类：①胶片传输故障；②补充系统故障；③电气系统故障；④循环 -过滤系统故障；⑤温度控制系统故障；⑥干燥系统故障。

• （三）自动冲洗照片的伪影• 照片的伪影，从广义上讲，指的是胶片从曝光

到成像的整个摄影过程中，由于技术处理不当而造成的低质量影像。也就是说，在成像过程中，由于技术处理原因而造成的与病人组织成像无关的具有特定形态的影像。它分为感光性伪影和物理性伪影。伪影的种类很多，主要有：①照片色斑；②照片附有沉淀物；③照片表面斑点；④条状或云絮状影；⑤静电伪影；⑥冲洗条伪影。学会分析产生伪影的原因及控制伪影的产生是一件很重要的技术问题。

THE END