双能X线骨密度仪的重复性检定按照JJG1050—2009检定规程要求的方法步骤进行。在正常使用条件下，将腰椎体模放在测量位置，对骨密度接近于1 g/cm2的骨筒样品连续测量n次（n=10）。用10次测量结果的相对标准偏差来定量表征测量结果的重复性s（x）。
骨密度仪是用于骨密度检查测量的仪器，是骨质疏松症诊断和治疗的必备工具。骨密度测量的方法主要有X线平片测量法、单光子吸收测定法、双光子吸收测定法、单能X线吸收法、双能X线吸收法、定量CT、定量超声等。不同的方法对病症的诊断鉴别不一样，其中双能X线骨密度仪采用双能X线吸收法，测量精确性高、扫描速度快、调节简便、受检者的辐射剂量低且不受放射源衰变的影响，因此在临床应用最为广泛，被世界卫生组织推荐为诊断骨质疏松的“金标准”[1]。但是，其设备本身的参数性能可不可靠、测量数据是不是准确，必然的联系到病情的诊断和患者的健康。我国早在2009年就颁布了JJG 1050—2009《X、γ射线]，明确了骨密度仪的计量性能要求，强调了其计量检定的重要性，但从现有相关文献资料分析可知[1]，对双能X线骨密度仪计量参数从原理结构和检测的新方法结合上进行理论分析、介绍的不多，更多的是用质控方法来代替计量检定的探讨[3]。本文结合相关课题研究工作，对双能X线骨密度仪的计量检定参数作一浅显的分析探讨。
其中，s（x）表示骨密度值的相对实验标准偏差；xi表示第i次测量值；x¯表示n次骨密度测量的平均值。
当n＜6时，可采用极差法从n次测量值中找到最大值xmax和最小值xmin，得到极差xmax-xmin；根据测量次数n查表得到dn，带入公式s=（xmax-xmin）/dn可得到实验标准偏差s。测量数据的标准偏差越小，n次骨密度测量的重复性越好，双能X线骨密度仪的测量重复性就越高。
空气比释动能Ka是指X线光子在自由空气中电离释放的全部带电粒子的初始动能，计算公式为
其中，Etr表示全部带电粒子的初始动能；m表示单位质量的空气。比释动能率为单位时间dt内的比释动能，即Ka/dt。
辐射防护性能检定必须严格按照JJG 1050—2009规程进行。在加载条件下，以标称X线管电压运行，使用的辐射防护仪器探测器有效点距焦点1 m处，在任意100 cm2的区域，测量泄露辐射水平，测得的空气比释动能率应不大于1.0 mGy/h。
其中，EH表示高能X线条件下骨密度相对误差；XHn表示高能X线条件下骨密度实际检验测试值；EL表示低能X线条件下骨密度相对误差；XLn表示低能X线条件下骨密度实际检验测试值；Xn表示定标点密度值。EH与EL愈趋近于零,则检测准确度越高[8]。
在正常使用条件下，对腰椎体模中每一个腰椎样品测量3次，取3次测量的平均值。仪器骨密度测量值的误差用相对误差E表示，则
单能X线吸收法是基于朗伯比尔定律，利用X线穿透人体骨组织时，不同骨密度组织对X线的吸收量不同，通过X线穿透骨组织前后的衰减变化计算出骨密度数值[3]。该方法大多数都用在软组织含量较少部位的骨密度检测，因为人体组织中的肌肉、脂肪等软组织均可产生X线的衰减，所以影响骨密度测量的准确性。
双能X线吸收法正是在单能X线吸收法基础上，采用高低2种不同能量的X线，在测量时，仪器同时获得透过人体骨矿和软组织的2种能量X线的吸收信号，利用骨骼和软组织对不同能量X线产生的衰减程度不同，建立这2种能量X线的联立吸收方程，解出人体骨矿含量[4]。图1为软组织和骨骼对各能谱段的X线衰减曲线。
根据曲线可知，软组织对不同能谱段X线]，而骨组织对不同能谱段X线的吸收特性差异较大，即低能X线衰减明显大于高能X线，因此通过校正计算公式消除软组织的影响，就可计算出骨骼中骨矿物质的含量[6]：
其中，BMD表示骨密度仪对某个骨筒样品测量的骨密度平均值（g/cm2）；BMD表示相应骨筒样品骨密度的实际值（g/cm2）。
双能X线骨密度仪以X线为测量介质，工作时产生高、低2种能量的X线，会与人体组织发生光电效应、康普顿散射等反应，过量的X线辐射会对人体造成了严重的伤害。国家对人体接受辐射剂量的限制均有要求和标准，任何放射诊疗设备的辐射剂量均不能超过人体短时间内所能承受辐射剂量的限值。辐射剂量的量常用比释动能、照射量、粒子注量等参数表征[9]，JJG 1050—2009检定规程采用空气比释动能率衡量辐射剂量大小。骨密度仪输出的X线辐射剂量越大，X线产生的空气电离越多，空气比释动能率也就越大，反之则越小。
【作者单位】250022 济南,联勤部药品仪器检验所;250022 济南,联勤部药品仪器检验所;250022 济南,联勤部药品仪器检验所;250022 济南,联勤部药品仪器检验所;250022 济南,联勤部药品仪器检验所
[3]孙黎明.双能X线骨密度仪原理及质量控制[J].医疗设施信息，2007，22（9）：37-39.
[4]邱蕾，屈国普.双能X射线骨密度测量方法分析研究[D].南京：南华大学，2010.
作为诊断骨质疏松“金标准”的双能X线骨密度仪，利用四肢体模和腰椎体模对其进行量值溯源，可以对骨密度仪进行检定和校正[10]。由于医疗机构人员、设备等客观因素的制约，骨密度仪的检定工作有待逐步加强。本文介绍的骨密度仪计量检定的相关原理和检定方法，可为从事骨密度仪检测工作员提供一定的借鉴。
[1]周俊，唐昊，李咏雪.各类骨密度检测设备的工作原理及实现技术比较分析[J].中国医疗设施，2016，31（6）：81-83.
其中，IL和IH分别表示衰减过的低能谱和高能谱光子流率（photons/s），IOL和IOH分别表示未衰减的低能谱和高能谱光子流率（photons/s）；e表示电荷量；μSL和μSH分别表示软组织在低能谱和高能谱光子下的质量衰减系数（cm2/g），μBL和μBH分别表示骨骼在低能谱和高能谱光子下的质量衰减系数（cm2/g）；MS和MB分别表示单位面积软组织和骨骼的质量（g/cm2）。
骨密度测量准确度是指骨密度测量结果与真实值之间的接近程度，准确度可以反映设备系统误差[7]的大小，而系统误差是能够最终靠一定的方法了解和纠正的。确定从低到高多个不同的已知密度值的定标点n（技术上可通过已知的等同骨骼和软组织密度的物质组成2个错位相交的多阶校准体模实现）,模拟人体中骨骼和软组织常见范围内的比例情况，利用高能X线、低能X线照射已知密度值的定标点，探测器会给出通过双能X线～XLn，则有
光子的能量一般保持在45、80 keV 2个能谱段，低能谱（45 keV）的光子能够灵敏地检测到软组织与骨骼这2种物质组合的微小变化。根据光子流量的变化和衰减系数的变化可算出MS、MB：
其中，RS和RB分别表示软组织和骨骼对低能谱和高能谱光子的衰退率系数比，即RS=μSL/μSH，RB=μBL/μBH。
【摘 要】clusion Its of great significance for enhancing DEXA metrological verification to master the metrological verification parameters and methods.%目的:分析双能X线骨密度仪的计量检定参数及检定方法,以更好地开展其量值溯源.方法:从双能X线个方面剖析双能X线骨密度仪的原理,采用理论与规程相结合的方法,重点对检定规程中涉及的测量准确度、重复性和辐射防护性能参数的检定方法及数据处理进行阐述,同时对相关参数进行进一步的理论分析.结果:对双能X线骨密度仪的计量检定参数从原理结构和检测的新方法结合上进行了理论分析.结论:双能X线骨密度仪的计量检定参数及检定方法的掌握和应用,有助于正确开展计量检定,提高检定工作质量.
传统双能X线骨密度仪主要由微剂量X线管、低kV直流电压发生器、高低能探测器、双道脉冲幅度分析器、测量床、数据采集系统（包括放大电路和采集电路）、控制管理系统和主机等部分所组成。新型双能X线骨密度仪采用了直接数字化碲化镉（CdTe）探测器、智能窄角扇形X线束及稳恒电压K缘过滤技术，这种探测器能够将X线直接转换为数字信号，代替了传统的晶体闪烁探测器，转换效率高。特别是稳恒电压K缘过滤技术设备一次曝光产生的X线通过K缘过滤器可以自动生成高能（高于70 keV）和低能（低于40 keV）2种射线，以此来实现双能X线骨密度检测，与传统脉冲切换式产生高低能X线比较，提高了扫描准确性和系统稳定性，同时减少了曝光次数。
依据JJG 1050—2009《X、γ射线骨密度仪检定规程》计量性能要求，双能X线骨密度仪计量检定参数主要有重复性、测量结果的误差、辐射防护性能等几项。检定用设备主要有四肢体模、腰椎体模、辐射防护仪等。
骨密度仪的重复性是指使用同一骨密度仪对同一体模进行重复多次测量时，所得测量结果之间的一致性。重复性可以反映设备产生偶然误差的几率大小，是仪器稳定性的指标。重复性通常使用标准偏差来表征。由计量基础知识可知，标准偏差小表明数据比较集中，标准偏差大表明数据较分散。用一块密度已知的模拟骨骼体模，连续检测n次骨密度（n＞6），通过n次测量数据计算出的相对实验标准偏差来表征其重复性大小：
