1.常用骨密度儀的技術特點

   目前骨密度測定儀主要有光子吸收法，定量超聲法，x線吸收法和定量ct測定法等類型，其原理和技術特點如下：

   光子吸收法測定骨密度裝置是利用核素產生的單光子或雙光子能量r射線作為放射源，其對軟組織和骨質有不同的穿透力，經過放射源和探測器平行移動，探測晶體進行檢測計數，計算機分析處理得到bmc和bmd。

   超聲骨密度儀是利用超聲波穿過身體組織時發生衰減，衰減量與組織特性有關，骨內傳播速度取決于骨的彈性模型和骨密度的特性[2]。超聲換能器從跟骨的一側向另一側發射超聲波，通過傳導速度和振幅衰減定量檢測骨礦含量和骨結構及強度，特點是無創，無輻射和便攜方便，用聲速sos和寬頻超聲衰減bua綜合出定量超聲指數qui并評估bmd。

   使用x線吸收法的有單能x線和雙能x線骨密度儀，以及定量ct裝置，其原理基于x線穿透人體骨組織時，對于不同骨礦含量組織x線吸收量的不同，通過計算機將穿透骨組織的x線強度轉換為骨礦含量數值。其中雙能x線吸收測定方法dexa是x線球管經過吸收過濾產生高/低二種能量的光子峰（一般為40kev和80kev），采用筆束式或扇形x線束，通過全身掃描系統將信號送至計算機處理，可以**得到骨礦含量、肌肉量和脂肪量[1]。定量ct測定法是利用常規ct機掃描，選擇特定部位測量骨礦密度，放射劑量相對較大，價格高，臨床上不常用。

    2.xr-46雙能x線骨密度儀的系統原理和構成

   該系統是采用筆束式快速掃描方式，由x線裝置，探測器，數據采集（包括放大和采集電路），動態掃描過濾器，激光定位，質控測定及分析控制系統組成[3]。基本原理如圖一：

   其中x光機部分相對簡單，球管為固定陽極，陽極電流很小（1.3ma），管電壓恒定100kv，通過八個水平濾線器產生低能為46.8kev和高能為100kev的二種能量的光子峰。球管x射線一直恒定產生，劑量非常小。在不進行人體掃描時，由銅控制片遮擋x線進行激光定位掃描等其他操作。

   探測器設計為二套獨立工作的nai閃爍晶體，采用脈沖計數方式，在同一時間分別進行高低能的計數，是一般一套探測器計數的二倍，從而實現雙能x線檢測。

   動態掃描過濾器含有4個過濾片可組合調節出8種水平的濾線器，保證不同體厚（0-56cm）的自動補償功能，可根據不同厚度自動選擇恰當的x線劑量，為保證*佳的劑量精準度，掃描速度恒定不變。

   雙能x線骨密度儀目前有單檢測器和雙檢測器二種設計模式，前者采取單檢測器交替接收高/低x線量并進行計數，后者采用雙檢測器以計數方式同時檢測高/低能x線量。norlandxr-46型骨密度儀的檢測器是采用兩個獨立一厚一薄碘化鈉晶體設計的，用以提高晶體的計數率。

   激光定位系統通過定點掃描用以獲得全身感興趣區域roi的數據，也可以自動進行患者的roi局部掃描。

   控制主機及測試系統用于整機的控制，其中測試系統用于實現質控和校準功能，通過計算機控制自動完成，包括校準程序（qa）和質控測試程序(qc)。利用由鋁合金和丙稀塑料組成的77階校準qa模塊，替代骨骼和軟組織。通過對77階楔形校準進行高/低能的檢測，得出骨礦含量和軟組織含量，并進一步計算出軟組織中的肌肉含量和脂肪含量。為保證達到*好的**度。每天掃描病人之前先進行校準。

    3.常見故障的校準維護及處理方法

   由于骨密度儀主要是x線機、檢測校準掃描和計算機處理系統構成，其中x線系統部分設計相對簡單，放射劑量，功率及ma都很小，故障也較少。而定量分析校準要求更高，檢測校準掃描是每天都必須進行的，其機械結構要求精密穩定，也是常見故障的主要部位。另外探測器和計算機系統也對環境有一定要求，這些都是日常保養維護的重點，如每日進行qa和qc結果中bmd（骨密度）、fat（脂肪）和lean（肌肉）的**度（precision）和準確度（accuracy）超出范圍，顯示“outofrange”，根據多次的檢修經驗歸納為與室內溫濕度，機器軌道的保養和設備搬運有關系，說明日常校準質控管理和保養重要性，以下是部分維修和校準案例分析。

   3.1案例一：bmd參數多次超出范圍

   故障現象：每日qc（時間大概為半小時）后，bmd結果的兩項參數（last qc 和 lastqc）如果超出標準偏差值允許范圍，precision和accuracy的結果會提示超出范圍！（注：如果在做qc過程中沒有出現報警提示，即使qc結果超出范圍也可通過下面的解決方法消除。）

   分析：根據保養規范和工作環境進行檢查后，排除客觀原因可能性，分析與設備遷移搬運造成機械位置x線光孔與接收器位置偏差有關，應著重考慮校準。

   解決方法：進行初始化校準（即該設備的6小時qa）。

   （1）、在windows桌面上，進入ms-dos模式。

    （2）、在c盤目錄輸入cdxr26。

   （3）、在xr26目錄輸入dir *.fil(查看校準文件)。

    （4）、rencalib.filcalmd.fil(更改校準文件名，calmd其實是可以任意的，只要不是已經存在的文件名即可，如未修改成功，做第五步時沒有六小時的qa，只是每日qa時間是半小時左右的）。

   （5）、進入norland軟件，在norland主軟件點擊beginqa，在77級校準器上標記a,b兩點。開始初始校準。

   （6）、6小時qa完成后，屏幕會提示標記c點，進行6次體模掃描。

   （7）、完成后，退出norland軟件，進入dos輸入ff_set，然后按照操作手冊規范分別進行25次和16次體模掃描。（注：25次前進入ff_set會出現提示：present bmc.fat.lead factor is 1.000,do you wish to have anew set of correction factors compted?｛y／n｝,這時應選n。做完25次后重新輸入ff_set，屏幕會出現do you wish to have a new set ofcorrection factors computed? ｛y／n｝，這時應選y。present bmc，fat，lean is1.000,proposed correction factor based on the last 25 qc phantomscans,bmc…〈?〉,do you want to accept the proposed correction?｛y／n｝，這時應選y）。

   3.2案例二：autoset板故障

   故障現象：運行每日校準不能通過。做qc時需等待較長的時間才開始掃描，而且出來的體模圖像斷斷續續不完整。在做qc過程中還出現故障提示：processtimed out before enough counts were collected. the x-ray source isnot generating enough x-rays or the beam isblocked。在做qa開始3分鐘左右出現故障代碼提示routine／module：autoset_gain,ca_autoset.error messages：active adc range。

    分析方法：通過故障現象及提示信息，再對比正常的高低能曲線（圖二）進行判斷（發現此故障的高低能曲線圖中沒有低能曲線）。可能原因是低能探測器或探測器自動調節autoset板（圖三）故障。為協助判斷再做一次6小時初始化校準，半小時左右qa中止失敗。autosetpmt gain沒有通過，顯示同樣的autoset錯誤信息，故障目標基本明確。

    故障排除方法：更換autoset板確認球管與探測器位置準確后，進入維修模式的xsst菜單進行探測器的增益峰值gainpeak的測試，通過峰能圖核實低能和高能的的dac工作點分別在1150±50和2250±50光譜范圍。如果dac超出范圍則選擇pautoset-r重新進行校正測試增益，直到在合適范圍內。然后進行初始化校準，體模掃描，調零，并進行每日校準，**度和**度都通過顯示“ok”。

   3.3案例三：濾線器故障

   故障現象：運行每日校準（qa）不能通過，（reference beam）參考光束失敗，(dynamicfiltration)濾線器測試失敗。運行qc時，開始3分鐘左右屏幕就有錯誤信息出現“沒有足夠的x線產生，或射線被阻擋”。

   分析：根據qa,qc都末通過的現象，判斷控制計算機正常，x線部分基本正常。所以從軟件上應先進行初始化校準，體模掃描，x光比率測試。如未通過，硬件上可能檢查方向是autoset板和濾線器組件，拆開控制電機后動態濾線片的外形構造見圖四。

   故障處理及排除：先6小時初始化校準，結果提示“reference beam , dynamic filtrationfail”。然后進行體模掃描同樣未通過。進入維修模式的xsst菜單，選擇crcheck并移動探測器臂將激光對準定標標準位置“a”，按mark啟動x光比率計數測試，結果顯示850000（超出允許范圍550000-750000），所以進入硬件檢測步驟，因高/低能可顯示并且autoset板更換時間不長，所以重點檢查放在濾線器上。由于設備購置5年使用率也不高，由釤材料組成的濾線器老化可能性不大，由圖四可見濾線器組件結構上是由四個動態的濾線片和一個固定的濾線片組成，設計上構成八種濾線狀態，其中四個動態濾線片的開合由四個電機帶動，驅動板控制電機，*終可同時產生46.8kev和76.8kev的高/低二種能量。了解結構后拆卸檢查發現固定濾線片脫落。采用自行黏合的方法重新固定，但需要**定位，方法是通過校準激光點的位置為標準，使其與x線出口孔對準。完成之后進行開機每日校準，并做球管與探測器為標準的測試（要求達到9萬-12萬光子），再進行床的水平測試，必要時做6小時qa，*終通過測試設備正常。

    4.小結

   骨密度儀的測量技術日益成熟，掌握其原理結構和規范使用，以及日常工作中定期的質量控制是很關鍵的，特別是更換零部件后需進行的校準測試。維修人員熟悉測試結果的含義，這對故障分析和判斷有很大幫助，同時做好設備的機械走軌等部件定期保養，可減少機械位置的漂移，從而保證儀器的**