医用 X 射线计算机断层摄影装置（X-ray equipment for computed tomography，CT）通过高分辨率断层成像技术为临床提供精准的解剖结构和病理信息，具有广泛的应用场景 ^[1]。CT 设备的核心部件（如球管、探测器）会随使用年限增加而逐渐老化，导致CT 噪声、CT 剂量指数等参数漂移，进而影响图像质量或增加患者辐射风险。因此，对 CT 设备各项性能参数进行持续监测尤为重要，通过周期性的状态检测，能够及时发现设备性能方面的变化，预判部件老化趋势，提出校准优化、硬件更换等针对性策略以实现预防性维护，从而有效避免突发故障对临床工作的干扰 ^[2]。WS519 —2019《X 射线计算机体层摄影装置质量控制检测规范》^[3] 规定，状态检测是指为评价设备状态而进行的检测，通常 1 年进行 1 次。本研究通过分析医院近 6 年的 Discovery RT 型 CT 设备检测数据，以评估设备性能的稳定性，对确保 CT 设备处于合规运行状态具有重要意义 ^[4]。

1 资料与方法

1.1 数据来源

选取 2019 年 7 月至 2024 年 12 月医院在用的Discovery RT 型 CT 设备（航卫通用电气医疗系统有限公司）的性能指标检测数据。

1.2 检测设备

瑞典 RaySafe 生产的 X2 型剂量仪、 美国 thePhantom Laboratory 生产的 Catphan 500 型 CT 性能检测模体、美国 CIRS 生产的头部剂量模体、Discovery RT 型 CT 配套的 20 cm 直径的水模体、直尺。

1.3 方法

根据 WS519 —2019《X 射线计算机体层摄影装置质量控制检测规范》^[3]，针对以下直接影响图像质量、辐射安全及机械精度的 8 个项目开展跟踪检测。（1）CT 噪声检测：将水膜体置于扫描野中心，采用头部模式进行扫描，在重建后的横断面图像中心区域选取 1 个直径约为模体图像直径 40%的感兴趣区，测量其 CT 值的标准差（σ），CT 噪声值按照公式 CT 噪声 =（σ/|CT 水 - CT 空气 |）×100% 进行计算，要求 < 0.45%。（2）CT 值检测：在 CT 噪声检测中获取的同一图像中心选取 1 个直径约为模体图像直径 10% 的圆形感兴趣区，测量其平均 CT 值，要求 CT 值偏差在 ±6 HU 以内。（3）均匀性检测：选取 CT 噪声检测中获取的同一图像，于圆周 3、6、9、12 点钟方向距图像边缘约 10 mm 处，分别选取 4 个直径为模体图像直径 10% 的圆形感兴趣区，测量 4 个感兴趣区的平均 CT 值，并分别计算其与图像中心区平均 CT 值的差值，选取最大差值作为均匀性的测量值。要求均匀性测量值偏差在 ±6 HU 以内。（4）低对比可探测能力检测：将低对比分辨力插件置于扫描野中心，按头部模式在10 mm 或最大层厚模式进行扫描，同时调节窗宽和窗位确定各对比度序列中所能分辨出的最小孔径。要求 < 3.0 mm。（5）加权 CT 剂量指数（weighted CT dose index，CTDIW）检测：将头部剂量模体置于射野中心，确保模体 4 个孔洞分别位于 3、6、9、12 点钟位置，将剂量仪的笔形电离室放入模体中心孔洞，其余 4 个孔用于插入模体配套插入件。采用临床常用头部条件进行轴向扫描，分别记录中心孔的测量值 CTDI100（中心）和 4 个孔的平均值 CTDI100（ 周 边）。 根据公式 CTDIW=1/3×CTDI100（中心）+2/3×CTDI100（周边）计算。要求头部扫描的 CTDIW ≤ 50 mGy。（6）重建层厚偏差检测：采用 Catphan 500 型 CT 性能检测模体中的斜面几何模块进行，该模块斜面与扫描平面夹角为 23°。检测时将模体置于扫描野中心，使用头部扫描模式行轴向扫描。图像重建后，在斜线影像附近测量背景 CT 值（L1），随后将窗宽调至最小，再调节窗位至斜线影像恰好消失，记录此时窗位值（L2）。计算半高值窗位（L），L=（L1+L2）/ 2，并在最小窗宽下将窗位置于 L，测量斜线影像长度（X），计算实际层厚（Z），Z=X/tan 23°。层厚≥2 mm 时允许偏差 ±1 mm。（7）床位移精度检测：将最小精度为 1 mm，有效长度不小于 300 mm 的直尺紧贴诊断床的移动床面并固定，保证直尺与床面运动方向平行，然后在床面上作 1 个能够指示直尺刻度的标记指针。检测时保证床面负重 70 kg 左右，分别对诊断床给出进 300 mm 和退 300 mm 的指令。记录进、退起始点和终止点在直尺上的示值，并记录机架上床位指示数值，计算定位误差和复位误差。要求精度误差在 ±2 mm 内。（8）定位光精度检测：将 Catphan 500 型 CT 性能检测模体放置在扫描野中心线并固定，模体轴线垂直于扫描横断面，微调模体使其所有表面标记与定位光重合；随后采用头部扫描参数进行轴向扫描。通过评估所得图像中特定结构与标准层面的位置匹配度来判断精度；若不匹配，则通过沿 Z 轴微调模体使其匹配，所移动的距离即为偏差值。精度误差控制在 ±3 mm 以内。

2 结果

2.1 CT 噪声检测结果

2019 —2024 年，Discovery RT 型 CT 设 备 CT噪声检测结果均 < 0.45%，符合标准要求，见图 1。

图 1 2019—2024 年 Discovery RT 型 CT 设备 CT 噪声检测结果

2.2 CT 值检测结果

2019 —2024 年，Discovery RT 型 CT 设 备 CT值检测结果均在 ±6 HU 内，符合性能允许偏差要求，见图 2。

图 2 2019—2024 年 Discovery RT 型 CT 设备 CT 值检测结果

2.3 均匀性检测结果

2019 —2024 年，Discovery RT 型 CT 设备的均匀性测试结果均在 ±6 HU 标准范围内，见图 3。

图 3 2019—2024 年 Discovery RT 型 CT 设备均匀性检测结果

2.4 低对比可探测能力检测结果

2019—2024 年，Discovery RT 型 CT 设备的检测低对比可探测能力均在 3 mm 标准范围内，见图 4。

图 4 2019 —2024 年 Discovery RT 型 CT 设备低对比可探测能力检测结果

2.5 CT 剂量指数检测结果

2019 —2024 年，Discovery RT 型 CT 设备剂量指数检测结果均 < 50 mGy 的安全限值，符合标准要求，见图 5。

图 5 2019 —2024 年 Discovery RT 型 CT 设备 CT 剂量指数检测结果

2.6 重建层厚偏差检测结果

2019 —2024 年，Discovery RT 型 CT 设备重建层厚偏差均在 ±1 mm 范围内，符合标准要求，见图 6。

图 6 2019 —2024 年 Discovery RT 型 CT 设备重建层厚偏差检测结果

2.7 床位移精度检测结果

2019-2024 年，Discovery RT 型 CT 设备定位误差与复位误差最大累计偏移量仅为 0.6 mm，低于±2 mm 的合格标准，见图 7。

图 7 2019 —2024 年 Discovery RT 型 CT 设备床位移精度检测结果

2.8 定位光精度检测结果

2019 —2024 年，Discovery RT 型 CT 设备定位光精度检测结果均 <±3 mm 的允许限值，整体表现良好，见图 8。

图 8 2019 —2024 年 Discovery RT 型 CT 设备定位光精度检测结果

3 讨论

本研究涉及的性能参数的物理与临床意义在于：CT 噪声关乎图像颗粒度，直接影响低对比度病变的检出；CT 值用于定量区分不同组织，是诊断的重要依据；均匀性反映设备成像的一致性，确保在不同区域对相同组织的准确表征，从而提高诊断的可靠性 ^[5]；低对比可探测能力衡量设备识别微小密度差别的灵敏度；CT 剂量指数是辐射安全管理的核心量化指标，为临床剂量管理提供科学依据 ^[6]；重建层厚偏差影响三维重建精度；床位移及定位光精度共同保障扫描区域的准确性，避免因偏差导致漏诊或误诊 ^[7]。上述性能参数共同构成评估CT 设备性能的核心指标。

3.1 设备性能分析

本研究结果显示，2019 —2024 年 Discovery RT型 CT 设备的各项检测指标均符合 WS519 —2019《X 射线计算机体层摄影装置质量控制检测规范》^[3]标准要求，表明设备核心性能参数整体处于受控状态。其中，CT 噪声值呈现波动上升趋势，尤其在2023 年达到峰值 0.37%，接近标准上限，尽管 2024 年略有回落，但仍处于相对高位，提示设备存在性能衰减或受环境因素干扰的影响，可能与探测器灵敏度下降或环境温控异常有关。CT 值偏差在历年也呈现明显波动，2020、2022 年和 2023 年分别出现2.90、2.45、-3.47 HU 的峰值，尤其 2023 年接近标准下限，同年 CT 噪声亦达到峰值，整体反映出设备稳定性存在潜在风险。均匀性方面，测量值均在标准范围内波动，且与 ±6 HU 的要求仍有较大程度冗余，表明均匀性相对稳定。低对比可探测能力方面，2019 年测量值最小（1.57 mm），说明这一年设备的低对比可探测能力相对最强；后续几年的测量值趋近于标准上限，从趋势来看探测能力有所减弱，但仍处于合格范围内，表明设备在维持基本合规的同时低对比探测性能存在缓慢弱化的倾向。通常情况下，探测器灵敏度下降或校准偏移会导致信号一致性降低，直接影响低对比可探测能力。CT 剂量指数在相应期间也出现一定波动，但始终低于 50 mGy 限值，说明在辐射安全方面控制良好，但也反映出扫描参数或输出稳定性可能对图像质量参数产生连带影响。重建层厚偏差整体呈现波动状态，2020 年出现正向偏移（0.02 mm）后，其余年度均为负向偏差，自 2021 年起偏差逐渐趋于平稳，体现了设备在后期校准和机械传动方面的性能有所优化。整体而言，该 CT 设备在重建层厚方面的控制持续可靠。床位移精度各年度均较平稳，说明定位床机械运行稳定。定位光精度方面，定位光最大正向偏差为 0.62 mm（2021 年），最大负向偏差为-1.00 mm（2022 年），尽管存在年际波动，但其线性趋势基本保持水平，未出现系统性漂移趋势，表明设备整体性能可靠。

从关联性角度分析，CT 噪声的升高与 CT 值的波动存在一定相关性，两者均受探测器性能和校准状态影响。低对比可探测能力虽然在标准范围内，但其波动趋势与 CT 噪声存在对应关系，进一步印证探测器性能或扫描参数设置对低对比度分辨能力的影响。在空间精度方面，重建层厚偏差、床位移精度和定位光精度等参数在各年度均表现稳定，偏差远低于标准限值，说明设备机械结构与定位系统具有较强的长期稳定性，不是当前主要风险点。

综上所述，尽管设备整体符合标准要求，但部分性能参数呈现出一定的波动特征，反映出设备在长期运行中存在潜在的稳定性风险。

3.2 设备维护建议

基于以上潜在风险，为了尽可能消除质量安全隐患，通过强化质量控制的核心作用，对贯彻落实医疗设备三级维护提出以下三方面建议 ^[8]。（1）一级维护：监测并记录设备运行环境，如机房的温度与湿度；进行设备外观及控制台清洁，检查有无物理损伤；执行开机自检流程，确认系统无报错信息；完成球管预热及空气校准；验证紧急停止开关等安全装置功能正常。所有操作需逐项记录并形成日常运维记录，由设备操作人员每日开机前执行，旨在通过基础检查与维护确保设备每日的安全、平稳运行。（2）二级维护：检查描床和滑环等机械部件、电缆及地线连接状况；利用内置模体进行图像均匀性等质量控制指标初筛；对操作台主机、机架滤网及电源分配柜进行清洁，检查门机联锁、辐射警示灯等安全防护装置功能。二级维护由工程师定期执行，侧重于预防性维护与性能校验，旨在及时发现并排除潜在故障。（3）三级维护：重点检测高压发生器、准直器、探测器等核心部件状态，并使用标准模体对空间分辨率、低对比度分辨力、CT 值准确性、均匀性等关键图像性能进行校准；执行包括层厚精度、CT 剂量指数、床位移精度等在内的项目质量控制检测，并对控制系统、计算机系统进行深度维护与参数更新校验 ^[9]。三级维护由医学工程处或厂家工程师按季度执行，旨在全面保障设备性能与安全指标符合国家标准。上述所有维护工作需严格记录并建立档案，形成闭环管理。

4 总结

通过对比我院 2019 —2024 年 Discovery RT 型CT 设备运行状态检测数据，分析得出此设备具有良好的安全性和合规性。在工作实践中总结出以三级维护保养和年度性能状态检测的“3+1”工作模式的经验 ^[10]，能更好地跟踪设备的性能表现。医学工程人员可以将这种评价模式应用于其他放射设备的性能评价中，为临床安全开展诊疗工作提供保障。然而，本研究亦存在一定的局限性：首先，数据来源于单台设备，样本量有限，结论的普适性有待更大样本量的验证。其次，虽然遵循标准检测流程，但不同人员的技术操作细节差异可能对结果产生微小影响。未来可集中于多型号设备的横向对比研究，探索将人工智能等技术应用于设备性能数据的分析与预警中，以建立更全面、高效的性能评价模式，实现更具有前瞻性的质量管控。

【参考文献】 

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