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  骨密度仪的工作原理与质量控制。骨密度仪的工作原理与质量控制 鲁晶 1a,周世菊 1b,彭承琳 2 【摘 要】[摘 要]目的 介绍常见几种骨密度仪的工作原理及各自的特点、骨密度 仪的质量控制及故障记录的方法。方法 分析几种常见的骨密

  骨密度仪的工作原理与质量控制 鲁晶 1a,周世菊 1b,彭承琳 2 【摘 要】[摘 要]目的 介绍常见几种骨密度仪的工作原理及各自的特点、骨密度 仪的质量控制及故障记录的方法。方法 分析几种常见的骨密度仪的工作原理。 结果 通过分析,掌握骨密度仪的工作原理,临床能根据自身需要购买骨密度仪。 质量控制分析能对维修工程师和医技人员有所帮助。并通过对质量控制的总结, 了解质量控制对医疗设备的重要性。结论 原理图是了解仪器设备的基础,日常 维修记录在质量控制中必不可少。 【期刊名称】中国医疗设备 【年(卷),期】2012(027)011 【总页数】3 【关键词】[关键词]骨密度仪;质量控制;骨密度检测 0 前言 作为骨密度测量的仪器,从最早的普通 X 线检查装置到光子吸收法的核医学设 备,发展到广泛使用的双能 X 线吸收测定、超声检测和 CT 测定装置已经有 50 多年历史。主要分为中轴骨双能 X 线骨密度测量仪 DXA[1]、外周骨双能/单能 X 线骨密度测量仪 DXA/SXA、定量计算机断层扫描仪 QCT、定量超声波骨密 度测量仪 QUS。放射学方法测定体内骨矿物质含量 BMC 和骨密度 BMD 是目 前评估骨质疏松的重要手段,计算公式为 BMD=BMC/面积[2]。 1 几种骨密度仪的工作原理 1.1 DXA DXA 是目前最为人所熟知的仪器,也是骨密度测量的“金标准”,所测量到的 骨密度与骨折的危险性之间的相关性已被熟知。它有非常好的精确度(变异系 数 CV 值1%),辐射剂量很低(1~3 MSv),现已经用于多数流行病学的研究、 多数药物临床试验中,作为选择病例、治疗及随访观察的设备[3]。 DXA 系统主要包括 X 线球管及高压发生器、准直器、X 线探测器、计算机系统 以及检查床。X 线穿透人体骨组织,不同的骨矿物质对 X 线吸收量不同,所以 X 线衰减也不同,将穿透骨组织的 X 线强度通过探测器和计算机系统转换为骨 矿物质含量数值。DXA 分别使用两个不同的 X 线kV),分别 记录下两种不同光子能量下的衰减曲线。在低能量时,骨骼的衰减比软组织的 衰减程度要大,因此,可区分两种组织:骨骼(羟基磷灰石)和软组织。在高 能量时,骨骼衰减和软组织的衰减程度是相当的。双能的产生有两种方法:① K 缘滤过器,它使用 K 缘滤过器及固定电位的产生器将多能量的 X 线光束分开 成高能量成分与低能量成分。GELunar 使用的是铈滤过器,ag真人线上平台Norland 使用的是 钐滤过器。探测器在每一个图像中计算高能量或低能量光子的数量,这种技术 称为脉中计数。② 电压转换系统,HOLOGIC 公司的电压转换系统采用高压发 生器,它可以在主要能量供能的交换性半周期中,在高低电压之间转换产出能 量。在半个周期内,电流整合探测器收集所有光子能量信号,不再计数及区别 能量的高低。DXA 可以是笔束扫描,也可以是扇束扫描。笔束扫描是以点对点、 前后移动扫描架的方式来进行,扇束扫描是以线对线、转动扫描架的方式来进 行。扇束扫描影像分辨率高、扫描时间短、可以允许病人在仰卧姿势下做脊柱 侧位的扫描,但辐射剂量略高。不同厂家的 DXA 所测得的骨密度值是不可比的, 因为不同的厂家有不同的双能量产生方式、准直器、探测器、边缘探测软件和 仪器感兴趣区[4-5]。 1.2 DXA/SXA DXA/SXA 工作原理也是根据 X 线透过人体衰减来进行测量的,但外周 XA 体 积小,便于携带,辐射剂量较低,扫描时间较短,容易操作,检查费用低,特 别适用于大批量的体检。外周 XA 只需要扫描一两处骨骼即可,一般检查前臂、 指骨或跟骨。 1.3 QCT 目前所有的 CT 在安装选配的功能软件以后都可以使用定量计算机断层扫描, 这个软件是用来对定位 L1-L3 椎体内的感兴趣区进行测量的。这也需要增加特 殊的参照体模,该体模用来将 CT 值转换成骨密度。 QCT 与 DXA 的区别在于:这种测量和脊椎的面积无关,因此脊椎的大小在测 量时不会导致误差;对体重极重或者身材极高的病人非常适用;QCT 直接测量 松质骨的骨密度;脊椎退行性病变对 QCT 的测量结果几乎没有影响[6]。 1.4 QUS 利用声波传导速度和振幅衰减能反映骨矿含量多少和骨结构及骨强度的情况, 所用的仪器为 QUS。它可测量出声波在骨组织内的传播速度(SOS)和超声波 宽衰减值(BUA)。目前 QUS 只能用来测量外周骨骼,由于软组织在声波的衰 减上会产生变异的影响,所以适合测量软组织最少的部位,如跟骨、指骨、胫 骨等。骨强度和定量超声波指数通过 BUA 和 SOS 运算而来,骨密度从定量超 声波指数运算而来[7]。 2 几种骨密度仪的质量控制 骨密度仪的准确性能反映所测量区域真实的骨密度,能对同一病人同一部位在 不同时间所做的骨密度测量值有诊断指导意义。骨密度仪的准确性主要取决于 设备,而精确性主要取决于操作技术人员。 2.1 骨密度仪质量控制统计学参数 骨密度仪的质量控制主要看 3 个统计学基本参数:平均值、标准差和变异系数。 平均值是所有数据之和除以列数。标准差是评估平均值周围数据的波动范围, 标准差越小越好。变异系数是用于比较不同组数据的变异,其公式: 变异系数小说明该组数据的变异小,意味着骨密度仪准确性高,测量结果好[8]。 2.2 骨密度仪开机质量控制测试 骨密度仪每天开机就要进行质量控制测试。首先进行校准测试,使用校准模块 和 77 阶锲形模块,通过校准软件进行测量。其次进行体模扫描,将铝制或羟 基磷灰石的标准体模放入水中,模拟人体环境进行测量[9]。该检测能检测骨密 度仪随时间变化的特征,记录每天标准体模的骨密度值,根据长期监控的骨密 度值,形成标准体模的数值趋势图。当测量值漂移、偏差超出或低于正常范围, 就会提示需要维修[10]。 2.3 骨密度仪对骨密度值的校准 新安装的骨密度仪要连续扫描标准体模 10 次,建立初始的平均值和正常范围。 发生

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