不確定度評(píng)定

醫(yī)用診斷螺旋(CT)X射線輻射源劑量指數(shù)測(cè)量

結(jié)果不確定度分析及評(píng)定1、測(cè)量方法依據(jù)JJG1026-2007《醫(yī)用診斷螺旋計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置(CT)X射線輻射源》，將頭部劑量模體分別置于射線照射野中心，將電離室依次放置模體中通孔里，其余圓孔插入圓棒，用CT機(jī)頭部條件進(jìn)行掃描，掃描區(qū)域不應(yīng)有影響線束的物質(zhì)。通過(guò)測(cè)量醫(yī)用診斷螺旋計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置(CT)X射線輻射源的照射量轉(zhuǎn)化成空氣中吸收劑量，再將空氣吸收劑量換算成為模體的吸收劑量，從而完成對(duì)輻射源劑量指數(shù)的檢定。2、數(shù)學(xué)模型?D=N?M.F-F-K-d-1Wx 1 2S式中：Dw一模體中的吸收劑量，單位為mGy；N*—照射量刻度因子，單位為cm；M—?jiǎng)┝績(jī)x經(jīng)溫度、氣壓修正的示值，單位為2.58X10-4C/kg(R)；%—由測(cè)量的照射量轉(zhuǎn)換成空氣中吸收劑量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，33.97X103mGy?kg/C；匚一由空氣中吸收劑量轉(zhuǎn)換成模體中的吸收劑量的轉(zhuǎn)換因子，0.88；%一層厚修正因子，對(duì)于100mm長(zhǎng)桿電離室取值為1；d一層厚(N?T)，cm，通常取1.0。由(1)式得:D=N?2.58X10-4-K-M-33.97X103?F?1?d-1Wx TPx 2式中：K—空氣密度修正因子；TPKTP=93■以~P~T—環(huán)境溫度，K；p一大氣壓強(qiáng)，kPa；M—?jiǎng)┝績(jī)x示值，R；xd一掃描所用層厚，cm，通常取1.0。3、測(cè)量不確定度的來(lái)源由(2)式可得用以評(píng)定測(cè)量不確定度的數(shù)學(xué)模型如下：D=c?N?M-F?T.sd-1 (3)W xx2式中：c=2.58X10-4X33.97X103X101.3N293.15X1為常數(shù)因各輸入量彼此獨(dú)立，不等于零，故可對(duì)上式求全微分，并在等式兩邊同時(shí)除以D，最后經(jīng)簡(jiǎn)化整理可得：dD/D=dN/N+dM/M+dF/F+dT/T—dp/p—dd/dWWxxxx22上式中各項(xiàng)(相對(duì)微小變量)系數(shù)均為+1或-1，因而可得相對(duì)合成方差公式為：U2 (D)=U2 (N)+u2 (M) +u2 (F)+u2 (T)+u2 (p) +u2 (d) (4)crelWrelx relx rel2 rel rel rel式中：u(D)一劑量指數(shù)的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(N)—照射量刻度因子引入的crelW relx相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(M)—顯示值引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(F)一轉(zhuǎn)換因子引入的relx rel2相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(T)—溫度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u(p)一氣壓引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)rel rel不確定度；*ei(d)一層厚引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。4、評(píng)定各輸入量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量4.1輸入量N的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(N)的評(píng)定x relx輸入量N的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(N)的評(píng)定relx檢定證書給出：照射量刻度因子的相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urei(Ni)=5%，包含因子k=3。按服從正態(tài)分布，則輸入量"相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(D)=u(N)=U(N)/k=5%《3^1.7%irel rel1 rel1此信息來(lái)源非?？煽?，所以自由度U]—8。輸入量N的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(N)的評(píng)定rel2據(jù)有關(guān)資料：劑量?jī)x的長(zhǎng)期穩(wěn)定性為年變化不超過(guò)2.0%。假設(shè)劑量?jī)x已經(jīng)穩(wěn)定性考核合格，故相對(duì)半寬?=1.0%0按服從矩形分布，取包含因子kK^,則輸入量N2的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：4^(D)=氣](N2)=a/k=1.0%《龍e0.6%對(duì)此估計(jì)，△牛前"/牛前(N2)=0.10，查表得：自由度U=50。2輸入量N的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(N)的評(píng)定rel3據(jù)有關(guān)資料：照射量刻度因子的誤差還包括校準(zhǔn)和測(cè)量時(shí)X射線輻射能譜的差異，其相對(duì)擴(kuò)展不確定度U(N)=1.0%。按服從t分布，取包含因子k=2.01，則輸入量N的相對(duì)標(biāo)rel3 3準(zhǔn)不確定度分量為：u(D)=u(N)=U(N)/k=1.0%：2.01e0.5%3rel rel3rel3對(duì)此估計(jì)，△牛前叫/牛前(N3)=0.10，查表得：自由度u=50。34.2輸入量M的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度牛前(M)的評(píng)定輸入量M的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(M)的評(píng)定1 rel1選一臺(tái)穩(wěn)定的醫(yī)用診斷計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置(CT)X射線輻射源，在短時(shí)間內(nèi)用該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，按7.2.2劑量指數(shù)的測(cè)量方法重復(fù)測(cè)量10次，得到測(cè)量值為24.0，24.2,24.1，24.0，24.1，24.0，24.4,24.3,24.3,24.4mR。于是測(cè)量重復(fù)性(單次相對(duì)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差)按下式計(jì)算：F67%s(Mk)F67%由此可得，輸入量M1的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：氣兇(D)=urel(M1)e0.7%,自由度U4= -1=9。輸入量M的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(M)的評(píng)定2 rel2因劑量?jī)x為數(shù)字顯示儀表，其末位顯示分辨力為 0.1mR，即顯示分辨力的極限差為0.1mR，故半寬a=0.1mR^2=0.05mR。按服從矩形分布，取包含因子kK^，則輸入量M2的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(M)=--?./k=0.05：,.Me0.029mR2若取M=10mR，則輸入量M的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：x 2u5rei(D)=氣］(M2)=0.029：1000.3%對(duì)此估計(jì)，△urei(M2)/Urei(M2)=0.10,查表得：自由度u=50。5輸入量M的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(M)的評(píng)定3 rel3電離室放置位置引入誤差，取經(jīng)驗(yàn)值0.1mR,按服從矩形分布，取包含因子k=M則輸入量M3的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(M)=--??/k=0.1：?、e0.058mR3若取M=10mR，則輸入量M的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：x3u (D)=u(M)=0.058：10e0.6%6rel rel3對(duì)此估計(jì)，△urel(M3)/urel(M3)=0.20，查表得：自由度u6=12。4.3輸入量F的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(F)的評(píng)定2 rel2采用B類方法進(jìn)行評(píng)定：查有關(guān)資料可知，由空氣中吸收劑量轉(zhuǎn)換成模體中的吸收劑量的轉(zhuǎn)換因子引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(F2)=5.0%。按服從正態(tài)分布，取包含因子k=3，則輸入量F2的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u (D)=u(F)=U(F)/k=5.0%《301.7%7rel rel2 rel2此次信息來(lái)源非?？煽浚宰杂啥萿廠8。4.4輸入量T的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(T)的評(píng)定輸入量T的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源有兩部分：一是由溫度計(jì)的顯示分辨力引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(T1)，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定：二是由室溫波動(dòng)與不均勻引起電離室與室溫平均溫度偏差引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(T2)，可參照校準(zhǔn)和測(cè)量時(shí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。(1)溫度計(jì)最小分度值為0.1K，示值誤差為土0.05K，故相對(duì)半寬■■-=0.05:293.15=0.02%。按服從矩形分布，取包含因子k豎，則輸入量T1的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u (D)=u(T)=：?/ko0.012%8rel rel1由于該相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量較小，故忽略不計(jì)。(2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，室溫波動(dòng)與不均勻引起電離室與室溫平均溫度偏差±1.5K，故相對(duì)半寬"=1.5：293.15o0.52%。按服從矩形分布，取包含因子k=V^，則輸入量T2的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u (D)=u(T)=-L/k=0.52：.Mo0.3%9rel rel2對(duì)此估計(jì)，△u(T)/u(T)=0.10，rel2rel2查表得：自由度u=50。94.5輸入量P的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度牛前(P)的評(píng)定采用B類方法進(jìn)行評(píng)定：設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?6.0kPa,而由氣壓計(jì)示值和讀數(shù)引起的誤差約為±0.4kPa，故相對(duì)半寬--=0.4-96.0^0.4%。按服從矩形分布，取包含因子k=羊則輸入量P的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：L(D)=UrJP)=?Vk=0.4%-歸e0.2%對(duì)此估計(jì)，△*前(0/*前(0=0.20,查表得：自由度u=12。104.6輸入量d的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urei(d)的評(píng)定采用B類方法進(jìn)行評(píng)定：根據(jù)檢定規(guī)程，標(biāo)稱層厚大于2mm,實(shí)測(cè)值與標(biāo)稱值之差的絕對(duì)值不大于1mm。而測(cè)量劑量指數(shù)時(shí)掃描層厚為10mm,故相對(duì)半量寬度為：Ur(h)=1-10=10%按服從正態(tài)分布，取包含因子k=3,則輸入量d的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：牛頂就(D)=urel(d)=Urel(h)/k=10%-3e3.3%此信息來(lái)源非?？煽?，所以自由度u”一8。表1相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表序號(hào)符號(hào)來(lái)源類別相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分布自由度1Urel(N1)校準(zhǔn)因子B1.5%正態(tài)82Urel(N2)穩(wěn)定性B0.6%矩形503Urel(N3)譜差異B0.5%t504Urel(M1)重復(fù)性A0.7%t95Urel(M2)分辨力B0.3%矩形506Urel(M3)放置位置B0.6%矩形127Urel(F2)轉(zhuǎn)換因子B1.7%正態(tài)88Urel(T1)溫度B———9Urel(T2)溫度B0.3%矩形5010Urel(P)氣壓B0.2%矩形1211u (d)層厚B3.3%矩形85、 相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度VU2 =U 2(N) +U 2(M) +U 2(F)+U2(T)+U 2(P) +U 2(d)=U2(N)+U 2(N)+relrel rel rel2 rel rel rel rel1 rel2u2(N)+u2(M)+u2(M)+u2(M)+u2(F)+u2(T)+u 2(T)+