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成果名称
医用X射线诊断设备量值溯源体系建立与测试技术研究
主要完成人
杨勇、张从华、吴金杰、杨建、郑永明、郭洪涛、万清、冯雪峰、郭彬、周迎春
所获奖项
四川省科技进步奖
获奖等级
一等奖
授奖部门
四川省人民政府
获奖年度
2018年
承担单位
辐射所
项目介绍
X射线诊断设备是医院使用的CT机、透视和拍片机、牙科摄影、血管和胃肠专用检查机器的总称,是医院最常用的医用影像设备,它能为医生提供直观、清晰的辐射影像,便于医生进行疾病诊断,为治疗提供依据。由于X射线会损伤对人体细胞,对患者及医护人员辐射防护是一个不容忽视问题。 本项目针对X射线诊断设备辐射及相关物理量检测与溯源技术开展研究,建立了国家X射线空气比释动能2项基准,研发了5项标准装置,制定了8项国家计量技术规程规范,建立起国内X射线诊断设备的量值溯源体系,补齐国家质量技术基础在该领域的短板,实现了国家量值的准确和统一;解决了常见X射线诊断设备研发、生产、应用等各环节的辐射量测量与影像质量评价等产业链上的技术难题。 本项目研究应用领域涉及重大民生问题,参与单位8个,历时8年,获得两个科技部专项和质检总局8个标准编制项目资助。 项目取得的主要成果如下: 1.自主研制了X射线空气比释动能基准关键部件——自由空气电离室,采用蒙特卡罗模拟方法计算X射线诊断束修正因子,减小了基准量值复现的不确定度,实现了诊断X射线束空气比释动能的绝对测量,测量范围: (0.04~0.5)mGy·s-1,不确定度0.38%(k=1),通过国际比对证明,达到国际先进水平。 2.研究建立了医用诊断X射线设备相关的物理参量—空气比释动能、曝光时间、球管高压、曝光电流、剂量长度、剂量面积乘积等的量值溯源关键技术,并建立了相关标准装置,技术水平达到国际先进;制定医用诊断X射线类的国家级计量技术检定规程规范8项,采用国际通行的量值传递方法,测量能力通过国家实验室认可(CNAS),填补了国内空白。 3.自主设计了专用半导体阵列传感器和物理构架,成功开发的关键部件获得国家发明专利;提出多通道混合修正数学模型处理半导体阵列传感器输出信号,实现了诊断X射线设备多参数的准确测量和解析,研制成功多功能诊断X射线剂量仪,性能指标达到国际先进水平。 4.通过研究石墨烯改性空气等效材料的配方和工艺,研制出新型空气等效CT电离室,X线能量响应在(50kV~150kV)达3%;发明了5通道CT剂量仪,实现CT机一次扫描完成剂量指数测量,效率为国外同类产品5倍,掌握了国际领先的医用CT辐射剂量测试技术。 5.研制了X射线数字直接成像、血管造影、全景牙科等临床常见X射线影像质量评价模体及工具,填补多项国内空白,满足了X射线诊断设备质量检测和临床质量控制的需要。 项目新建基准两套、标准装置5套,制定标准8项,取得专利授权和软件著作权18项(发明专利6项),发表学术论文16篇。项目成果的应用,极大地推动了X射线诊断设备辐射防护性能和影像质量的提升,保护了公众的健康和安全,取得了显著的社会和经济效益。总体技术达到国家先进水平。
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