Дозиметры универсальные для контроля характеристик рентгеновских аппаратов Piranha

Назначение

Дозиметры универсальные для контроля характеристик рентгеновских аппаратов Piranha предназначены для измерения: кермы в воздухе; мощности кермы в воздухе; анодного напряжения на рентгеновской трубке; времени экспозиции; количества импульсов; анодного тока; произведения анодного тока на время экспозиции; слоя половинного ослабления (СПО); яркости и освещенности.

Также дозиметры универсальные для контроля характеристик рентгеновских аппаратов Piranha могут использоваться для определения: формы сигналов анодного напряжения, анодного тока и мощности кермы в воздухе; частоты импульсов; длительности импульса; кермы в воздухе и мощности кермы в воздухе за импульс; полной фильтрации; дозового профиля для компьютерной томографии (КТ); ширины дозового профиля на половине высоты (FWHM); индексов дозы КТ (CTDI, CTDI100, CTDIW, CTDIvol); произведения дозы на длину (DLP); индекса рассеяния для КТ.

Описание

Принцип работы дозиметров универсальных для контроля характеристик рентгеновских аппаратов Piranha (далее - дозиметры Piranha) основан на регистрации полупроводниковым детектором (внешним или встроенным) воздействующего рентгеновского излучения, преобразовании полученной энергии в электрические импульсы и затем в измеряемую физическую величину.

Дозиметры Piranha применяются для контроля параметров и технического состояния медицинского рентгеновского оборудования в процессе производства, при вводе в эксплуатацию и эксплуатации.

Для контроля параметров различных типов медицинских рентгенодиагностических аппаратов (рентгенографических и рентгеноскопических, маммографических, стоматологических, КТ) дозиметры Piranha имеют модификации, информация о которых приведена в таблице 1. Модификации отличаются друг от друга функциональными возможностями. Метрологические характеристики разных модификаций дозиметра при измерении одной и той же физической величины на одном и том же типе рентгеновских аппаратов одинаковы.

Конструктивно дозиметр выполнен в виде единого устройства, в котором содержится детектор рентгеновского излучения (встроенный) и измерительная схема. Для расширения измерительных возможностей дозиметра к нему могут подключаться дополнительные внешние детекторы (рисунок 1):

- детектор Piranha Dose Probe;

- детектор освещенности и яркости Piranha Light Probe;

- детектор для измерения анодного тока Piranha MAS-1B;

- детектор для измерения анодного тока Piranha MAS-2;

- детектор дозового профиля компьютерных томографов CT Dose Profiler.

Дозиметры Piranha применяются совместно с персональным компьютером, на котором установлено специализированное программное обеспечение (ПО) Ocean. С помощью ПО Ocean реализуются автоматическое распознавание подключения внешних детекторов, специальные алгоритмы преобразования сигналов от детекторов в измеряемые физические величины в зависимости от условий измерения, вывод на дисплей компьютера полученных результатов.

Таблица 1 - Функциональные возможности модификаций дозиметров Piranha

В таблице приняты следующие обозначения для типов рентгеновских аппаратов (РДА), на которых производятся измерения: R&F- рентгенографические и рентгеноскопические; D - стоматологические (дентальные); M - маммографические; СТ - компьютерные томографы.

x - стандартные функции;

* - дополнительные функции.

Дозиметры Piranha могут работать в трех режимах:

1. Normal - запуск измерений производится под воздействием излучения, измерения проводятся за время экспозиции.

2. Timed - измерения проводятся за период времени, установленный пользователем, запуск измерений производится при нажатии кнопки Start в диалоговом окне ПО Ocean.

3. Free Run - запуск и остановка измерений производится по нажатию кнопок Start и Capture соответственно в диалоговом окне ПО Ocean.

Встроенный детектор Piranha позволяет одновременно измерять керму и мощность кермы в воздухе, анодное напряжение и время экспозиции для рентгенографии, рентгеноскопии, дентальных исследований, маммографии и КТ. Кроме того, детектор обеспечивает измерение СПО, а также оценку полной фильтрации при проведении радиографических, рентгеноскопических, дентальных и КТ-исследований. В режиме импульсного излучения детектор позволяет оценить керму и мощность кермы в воздухе за импульс, частоту и длительность импульсов. На основе сигналов со встроенного детектора, измеренных за фильтрами различной толщины, ПО Ocean позволяет получить и отобразить формы сигналов анодного напряжения и мощности кермы в воздухе.

Внешний детектор Piranha Dose Probe обладает более высокой чувствительностью по сравнению со встроенным детектором Piranha и позволяет измерять керму в воздухе, мощность кермы в воздухе и время экспозиции, а также оценивать характеристики излучения в импульсном режиме.

Внешний детектор Piranha Light Probe применяется для измерений освещенности и яркости.

Внешние детекторы Piranha MAS-1B и Piranha MAS-2 применяются для измерения анодного тока (мА) и произведения анодного тока на время экспозиции (мАс). Детектор Piranha MAS-1B подключается инвазивно к соответствующим клеммам рентгеновского аппарата. Неинвазивный детектор Piranha MAS-2 (с датчиком PROVA 15) размещается на высоковольтном кабеле рентгеновского аппарата. Анодный ток и произведение анодного тока на время экспозиции могут определяться отдельно или вместе с другими величинами, измеряемыми встроенным детектором Piranha. При отдельном использовании внешних детекторов Piranha MAS-1B и Piranha MAS-2 измерения запускаются при обнаружении детектором сигнала тока. При использовании совместно со встроенным детектором Piranha запуск измерений может производиться как по обнаружению сигнала тока внешним детектором, так и по обнаружению излучения.

Внешний детектор дозового профиля компьютерных томографов CT Dose Profiler применяется для определения дозового профиля для КТ; ширины дозового профиля на половине высоты (FWHM); индексов дозы КТ (CTDI, CTDI100, CTDIW, CTDIvol); произведения дозы на длину (DLP); индекса рассеяния для КТ. Детектор CT Dose Profiler имеет один твердотельный датчик (SENSOR) толщиной 250 мкм, расположенный на расстоянии 3 см от его торца. Для правильной установки в различные фантомы к детектору CT Dose Profiler может быть присоединен удлинитель из полиметилметакрилата (ПММА). Для измерений CTDI с детектором CT Dose Profiler должно выполняться спиральное сканирование. Когда стол КТ не движется, CT Dose Profiler действует как детектор кермы в воздухе. При построении дозового профиля ПО Ocean обеспечивает автоматическое обнаружение точки с максимальной кермой в воздухе, относительно которой рассчитываются индексы КТ, FWHM и другие величины.

Питание дозиметров Piranha осуществляется от аккумулятора. Для отображения уровня заряда аккумулятора используется светодиодный индикатор состояния Status. При включении прибора в течение трех секунд цвет индикатора указывает на уровень заряда аккумулятора: зеленый - выше 25 %, желтый - 10-25 % , красный - ниже 10 %. Полного заряда аккумулятора хватает не менее чем на 15 часов работы прибора. Зарядка аккумулятора дозиметра Piranha производится от компьютера по USB-кабелю или от внешнего источника питания (адаптера), подключающегося к сети переменного тока напряжением 100-240 В, частотой 50/60 Гц.

В процессе зарядки аккумулятора светится оранжевый индикатор зарядки. Зарядка возможна даже тогда, когда питание дозиметра выключено.

Дозиметр Piranha

место пломбирования

Piranha Light Probe

Piranha Dose Probe

Piranha MAS-1B

Piranha MAS-2

CT Dose Profiler

Рисунок 1 - Общий вид дозиметра Piranha и внешних детекторов с указанием места пломбирования

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) Ocean дозиметров универсальных для контроля характеристик рентгеновских аппаратов Piranha полностью обеспечивает управление дозиметром, включая автоматическое распознавание подключения внешних детекторов, задание условий измерений, получение и отображение на дисплее компьютера полученных результатов измерений и т.д. Команды интерфейса пользователя ПО Ocean имеют однозначное назначение для инициирования функций или изменения данных.

Установка ПО Ocean производится с инсталляционного диска из комплекта поставки дозиметра Piranha.

Разделение ПО Ocean с выделением метрологически значимой части не предусмотрено. К метрологически значимому относится все ПО Ocean дозиметров Piranha.

Реализованные способы идентификации ПО Ocean соответствуют заявленным в эксплуатационной документации на ПО. Идентификационные данные ПО Ocean, представленные в таблице 2, достаточны для однозначной идентификации ПО.

В ПО Ocean защита в целях предотвращения несанкционированного доступа к настройке дозиметра и вмешательств, которые могут привести к искажениям результатов измерений, осуществляется методом опломбирования оборудования, а также с помощью сообщений об ошибках (журнала фиксации ошибок).

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО Ocean

Примечание - Контрольная сумма относится к текущей версии (1.0.2.10698) ПО.

В соответствии с разделом 2.6 МИ 3286-2010 и на основании результатов проверок уровень защиты ПО Ocean от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С».

ПО Ocean и измеренные данные достаточно защищены. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимого ПО Ocean и измеренных данных.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики дозиметров универсальных для контроля характеристик рентгеновских аппаратов Piranha и внешних детекторов приведены в таблице 3.

Таблица 3

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на левый верхний угол титульного листа Руководства по эксплуатации и методом шелкографии на пленочную этикетку, клеящуюся на корпус дозиметра.

Комплектность

В комплект поставки дозиметров Piranha входят составные части и принадлежности, приведенные в таблице 4.

Таблица 4

Поверка

осуществляется по документу МП 2103-008-2012 «Дозиметры универсальные для контроля характеристик рентгеновских аппаратов Piranha. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 11 ноября 2012 г.

Основные средства поверки:

вторичный эталон по ГОСТ 8.034-82 - дозиметрические установки на основе рентгеновских аппаратов с напряжениями генерирования от 20 до 160 кВ и режимами излучения серий RQR, RQA по ГОСТ Р МЭК 61267-2001 и RQR-M по МЭК 61267;

рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.022-91 - амперметр цифровой и источник постоянного тока;

рабочий эталон 0-го разряда единицы яркости по ГОСТ 8.023-2003;

рабочий эталон 0-го разряда единицы силы света и освещенности по ГОСТ 8.023-2003.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия»;

ГОСТ Р МЭК 61674-2006   «Дозиметры с ионизационными камерами и/или

полупроводниковыми детекторами, используемые в рентгеновской диагностике»;

ГОСТ Р МЭК 61676-2006 «Дозиметрические приборы, используемые для неинвазивного измерения напряжения на рентгеновской трубке в диагностической радиологии»;

ГОСТ 8.034-82   «Государственная система обеспечения единства измерений.

Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений»;

ГОСТ 8.022-91  «Государственная система обеспечения единства измерений.

Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1 • 10-16 до 30 А»;

ГОСТ 8.023-2003 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучений»;

Техническая документация фирмы-изготовителя.