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科研活動
成果名稱
醫(yī)用X射線診斷設(shè)備量值溯源體系建立與測試技術(shù)研究
主要完成人
楊勇、張從華、吳金杰、楊建、鄭永明、郭洪濤、萬清、馮雪峰、郭彬、周迎春
所獲獎項
四川省科技進(jìn)步獎
獲獎等級
一等獎
授獎部門
四川省人民政府
獲獎年度
2018
承擔(dān)單位
輻射所
項目介紹
X射線診斷設(shè)備是醫(yī)院使用的CT機(jī)、透視和拍片機(jī)、牙科攝影、血管和胃腸專用檢查機(jī)器的總稱，是醫(yī)院最常用的醫(yī)用影像設(shè)備，它能為醫(yī)生提供直觀、清晰的輻射影像，便于醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷，為治療提供依據(jù)。由于X射線會損傷對人體細(xì)胞，對患者及醫(yī)護(hù)人員輻射防護(hù)是一個不容忽視問題。
本項目針對X射線診斷設(shè)備輻射及相關(guān)物理量檢測與溯源技術(shù)開展研究，建立了國家X射線空氣比釋動能2項基準(zhǔn)，研發(fā)了5項標(biāo)準(zhǔn)裝置，制定了8項國家計量技術(shù)規(guī)程規(guī)范，建立起國內(nèi)X射線診斷設(shè)備的量值溯源體系，補(bǔ)齊國家質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)在該領(lǐng)域的短板，實現(xiàn)了國家量值的準(zhǔn)確和統(tǒng)一；解決了常見X射線診斷設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用等各環(huán)節(jié)的輻射量測量與影像質(zhì)量評價等產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)難題。
本項目研究應(yīng)用領(lǐng)域涉及重大民生問題，參與單位8個，歷時8年，獲得兩個科技部專項和質(zhì)檢總局8個標(biāo)準(zhǔn)編制項目資助。
項目取得的主要成果如下：
1.自主研制了X射線空氣比釋動能基準(zhǔn)關(guān)鍵部件——自由空氣電離室，采用蒙特卡羅模擬方法計算X射線診斷束修正因子，減小了基準(zhǔn)量值復(fù)現(xiàn)的不確定度，實現(xiàn)了診斷X射線束空氣比釋動能的絕對測量，測量范圍: (0.04~0.5)mGy·s-1，不確定度0.38%（k=1），通過國際比對證明，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
2.研究建立了醫(yī)用診斷Ｘ射線設(shè)備相關(guān)的物理參量—空氣比釋動能、曝光時間、球管高壓、曝光電流、劑量長度、劑量面積乘積等的量值溯源關(guān)鍵技術(shù)，并建立了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)裝置，技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)；制定醫(yī)用診斷X射線類的國家級計量技術(shù)檢定規(guī)程規(guī)范8項，采用國際通行的量值傳遞方法，測量能力通過國家實驗室認(rèn)可（CNAS），填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
3.自主設(shè)計了專用半導(dǎo)體陣列傳感器和物理構(gòu)架，成功開發(fā)的關(guān)鍵部件獲得國家發(fā)明專利；提出多通道混合修正數(shù)學(xué)模型處理半導(dǎo)體陣列傳感器輸出信號，實現(xiàn)了診斷X射線設(shè)備多參數(shù)的準(zhǔn)確測量和解析，研制成功多功能診斷X射線劑量儀，性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
4.通過研究石墨烯改性空氣等效材料的配方和工藝，研制出新型空氣等效CT電離室，X線能量響應(yīng)在（50kV~150kV）達(dá)3%；發(fā)明了5通道CT劑量儀，實現(xiàn)CT機(jī)一次掃描完成劑量指數(shù)測量，效率為國外同類產(chǎn)品5倍，掌握了國際領(lǐng)先的醫(yī)用CT輻射劑量測試技術(shù)。
5.研制了X射線數(shù)字直接成像、血管造影、全景牙科等臨床常見X射線影像質(zhì)量評價模體及工具，填補(bǔ)多項國內(nèi)空白，滿足了X射線診斷設(shè)備質(zhì)量檢測和臨床質(zhì)量控制的需要。
項目新建基準(zhǔn)兩套、標(biāo)準(zhǔn)裝置5套，制定標(biāo)準(zhǔn)8項，取得專利授權(quán)和軟件著作權(quán)18項（發(fā)明專利6項），發(fā)表學(xué)術(shù)論文16篇。項目成果的應(yīng)用，極大地推動了X射線診斷設(shè)備輻射防護(hù)性能和影像質(zhì)量的提升，保護(hù)了公眾的健康和安全，取得了顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益?？傮w技術(shù)達(dá)到國家先進(jìn)水平。
