談超聲功率計計量

談超聲功率計計量
    在中國目前超聲診斷儀的計量依據(jù)檢定規(guī)程JJG639-1998《醫(yī)用超聲診斷儀超聲源》。此規(guī)程主要采用了毫瓦級超聲功率計、仿組織超聲體模、醫(yī)用電氣安全分析儀等作為標(biāo)準(zhǔn)器對超聲診斷儀的各項指標(biāo)進行逐一的檢測。

     圖一：測試設(shè)備（超聲功率計、仿組織超聲體模、醫(yī)用電氣安全分析儀）

一、外觀檢查
    醫(yī)用超聲診斷儀屬于醫(yī)學(xué)影像類設(shè)備，使用相對比較頻繁。常見問題主要在：按鍵不靈、探頭接觸面磨損、探頭導(dǎo)線破損、軟件系統(tǒng)故障等。帶來的影響主要體現(xiàn)在：按鍵不靈容易影響測量的準(zhǔn)確度，探頭接觸面磨損會使圖像產(chǎn)生不正常波紋，影響成像質(zhì)量；探頭導(dǎo)線的破損會使圖像局部缺失。這部分主要靠醫(yī)生給建議和人為的去觀察。

二、輸出聲功率的計量

檢測超聲功率的核心檢測儀器是毫瓦級超聲功率計。目前基本計量所都采用UPM-DT-1的毫瓦級超聲功率計，原理采用的是輻射力天平方法，跟環(huán)境因素有一定的關(guān)系。毫瓦級超聲功率計本是實驗室設(shè)備，在醫(yī)院現(xiàn)場作業(yè)的時候，

風(fēng)、振動等都會對測試結(jié)果帶來影響，而另外一個測試介質(zhì)也會影響結(jié)果，要求使用除氣水，所以測試環(huán)境比較重要。

超聲探頭的超聲強度是一個很重要的指標(biāo)，因為如果超聲強度超出規(guī)定的范圍，將會對人體組織產(chǎn)生損害，尤其是對于胎兒。因此，對于作超聲檢查的孕婦，醫(yī)生應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)遵使用zui小劑量的原則，而輸出聲強值超出10mW/cm²的超聲源，應(yīng)嚴(yán)禁用于孕產(chǎn)婦的臨床診斷。

計算結(jié)果處理：毫瓦級超聲功率計的測試結(jié)果可以顯示瓦特數(shù)，需要計算輸出聲強，跟超聲探頭輻射有效面積有關(guān),主要計算方法：

1.圓探頭：生產(chǎn)廠家提供或?qū)嶋H測出的探頭晶體有效發(fā)射面積，如果廠家沒有提供探頭晶片尺寸，那么大探頭直徑可以直接測量，小探頭直徑一般按13mm計算；

2.相控陣探頭：可以直接測量聲窗長方形邊長來計算，面積=長度*寬度；

3.凸陣探頭：面積=弧長*寬度，此計算較麻煩，可近似為線陣探頭算法。

                        圖二：不同探頭類型

三、患者漏電流計量

    漏電流檢測可以使用簡單便攜的醫(yī)用電氣安全分析儀（SA-2010S)，其目的主要是防止患者或醫(yī)生因儀器意外漏電而導(dǎo)致觸電。但是，由于超聲診斷儀等大型醫(yī)療設(shè)備一般都具有良好的接地，而且探頭的外部構(gòu)造都是塑料制品，漏電電流十分微弱。

四、圖像性能參數(shù)計量

1.探測深度的檢測
    目前，超聲診斷儀上比較常見的探頭主要有腹部探頭(多為3.5MHz左右凸陣)、淺表層探頭(多為7.5MHz左右線陣，又叫小器官探頭)、心臟探頭(多為2.5MHz左右相控陣，也有凸陣)、探頭(屬于高頻特種探頭，頻率多為6.5MHz左右)、三維探頭(可以提供三維立體圖像的特種探頭，頻率多為3.5MHz左右)。以上這些探頭的檢測方法大致相同，檢測時根據(jù)頻率范圍選擇相應(yīng)的體模（一般都用KS系列仿組織超聲體模）即可。
    將探頭置于體模上方，對于機械扇掃和凸陣探頭，應(yīng)以探頭頂端對準(zhǔn)該靶群，調(diào)節(jié)超聲診斷儀的總增益、TGC、對比度、亮度，在屏幕上顯示出均勻聲像圖，且無光暈和散焦。對具有動態(tài)聚焦功能的機型，令其置遠場聚焦?fàn)顟B(tài)，屏幕上讀取zui大深度。

2.盲區(qū)的檢定
    盲區(qū)的檢定只針對低頻探頭，如腹部探頭和心臟探頭。目的就是看探頭zui淺可以看到什么程度。使用仿組織超聲波體模進行檢測。
    檢測時將超聲診斷儀焦點放在體模近場的盲區(qū)靶線附近，并適當(dāng)增加近場圖像增益，然后沿靶線陸續(xù)判讀即是。
3.側(cè)向(橫向)、軸向(縱向)分辨力的檢測
    側(cè)向(橫向)分辨力是指在與超聲波聲束垂直的直線面上，能夠在超聲診斷儀顯示器上分辨兩個回波目標(biāo)相鄰兩點間的zui小距離，該兩點距離越小，聲像圖橫向界面的層理越清晰。
    軸向(縱向)分辨力是指超聲波聲束沿軸線方向穿過介質(zhì)，能夠在超聲診斷儀顯示器上分辨兩個回波目標(biāo)相鄰兩點間的zui小距離，該兩點距離越小，聲像圖縱向界面的層理越清晰。
        實際檢測中，因為超聲診斷儀的探頭都是可變頻的，如果發(fā)現(xiàn)探頭的分辨力不理想，也不必匆忙給探頭定擋(規(guī)程中將超聲波探頭按照不同的指標(biāo)定為A、B、C、D四擋)，適當(dāng)提高探頭頻率也許可以獲得意想不到的效果。此外，一定要使用超聲診斷儀的聚焦功能，使用單點聚焦(有些超聲診斷儀功能較強，有單點、兩點、三點，甚至多點聚焦功能)，即可將焦點定在需要測量的靶群附近，這樣才能比較真實地反映探頭的分辨力。zui后提一下，有些超聲診斷儀還具有二次諧波成像功能，可以濾除基波信號干擾，有效改善二維圖像質(zhì)量，進一步提高分辨力。
4.縱向、橫向及囊性病灶直徑的示值誤差
    關(guān)于示值誤差的檢測，要分別根據(jù)探頭頻率范圍選擇相應(yīng)的體模。通過測量出體模橫向、縱向標(biāo)尺及囊腫直徑的示值，再與體模標(biāo)準(zhǔn)值進行比較得出的比值就是示值誤差。這個指標(biāo)可以反映超聲診斷儀的測量準(zhǔn)確度。檢測中需要注意的是測量時的操作手法，這是檢測數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵。    

5.囊性病灶直接誤差檢測
    囊腫直徑示值誤差檢測時，也是鑒于部分超聲診斷儀的分辨力問題。在性能較差的超聲診斷儀上，體模中囊腫的成像邊緣往往不清晰，造成囊腫邊緣切點的位置難以確定，這時就要使用超聲診斷儀的局部放大功能，將囊腫部位局部放大，這樣可以比較容易地確定邊緣切點，使得測量數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。