浅谈医用超声诊断仪计量

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在中国目前超声诊断仪的计量依据检定规程JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源》。此规程主要采用了毫瓦级超声功率计、仿组织超声体模、医用电气安全分析仪等作为标准器对超声诊断仪的各项指标进行逐一的检测。

超声功率计

仿组织超声体模

医用电气安全分析仪图一：测试设备（超声功率计、仿组织超声体模、医用电气安全分析仪）
一、外观检查
医用超声诊断仪属于医学影像类设备，使用相对比较频繁。常见问题主要在：按键不灵、探头接触面磨损、探头导线破损、软件系统故障等。带来的影响主要体现在：按键不灵容易影响测量的准确度，探头接触面磨损会使图像产生不正常波纹，影响成像质量；探头导线的破损会使图像局部缺失。这部分主要靠医生给建议和人为的去观察。
二、输出声功率的计量
检测超声功率的核心检测仪器是毫瓦级超声功率计。目前基本计量所都采用UPM-DT-1的毫瓦级超声功率计，原理采用的是辐射力天平方法，跟环境因素有一定的关系。毫瓦级超声功率计本是实验室设备，在医院现场作业的时候，
风、振动等都会对测试结果带来影响，而另外一个测试介质也会影响结果，要求使用除气水，所以测试环境比较重要。
超声探头的超声强度是一个很重要的指标，因为如果超声强度超出规定的范围，将会对人体组织产生损害，尤其是对于胎儿。因此，对于妊娠期间作超声检查的孕妇，医生应当谨遵使用最小剂量的原则，而输出声强值超出10mW/cm2的超声源，应严禁用于孕产妇的临床诊断。
计算结果处理：毫瓦级超声功率计的测试结果可以显示瓦特数，需要计算输出声强，跟超声探头辐射有效面积有关,主要计算方法：
1.圆探头：生产厂家提供或实际测出的探头晶体有效发射面积，如果厂家没有提供探头晶片尺寸，那么大探头直径可以直接测量，小探头直径一般按13mm计算；
2.相控阵探头：可以直接测量声窗长方形边长来计算，面积=长度*宽度；
3.凸阵探头：面积=弧长*宽度，此计算较麻烦，可近似为线阵探头算法。

图二：不同探头类型
三、患者漏电流计量
漏电流检测可以使用简单便携的医用电气安全分析仪（SA-2010S)，其目的主要是防止患者或医生因仪器意外漏电而导致触电。但是，由于超声诊断仪等大型医疗设备一般都具有良好的接地，而且探头的外部构造都是塑料制品，漏电电流十分微弱。
四、图像性能参数计量
1.探测深度的检测
目前，超声诊断仪上比较常见的探头主要有腹部探头(多为3.5MHz左右凸阵)、浅表层探头(多为7.5MHz左右线阵，又叫小器官探头)、心脏探头(多为2.5MHz左右相控阵，也有凸阵)、阴道探头(属于高频特种探头，频率多为6.5MHz左右)、三维探头(可以提供三维立体图像的特种探头，频率多为3.5MHz左右)。以上这些探头的检测方法大致相同，检测时根据频率范围选择相应的体模（一般都用KS系列仿组织超声体模）即可。
将探头置于体模上方，对于机械扇扫和凸阵探头，应以探头顶端对准该靶群，调节超声诊断仪的总增益、TGC、对比度、亮度，在屏幕上显示出均匀声像图，且无光晕和散焦。对具有动态聚焦功能的机型，令其置远场聚焦状态，屏幕上读取最大深度。
2.盲区的检定
盲区的检定只针对低频探头，如腹部探头和心脏探头。目的就是看探头最浅可以看到什么程度。使用仿组织超声波体模进行检测。
检测时将超声诊断仪焦点放在体模近场的盲区靶线附近，并适当增加近场图像增益，然后沿靶线陆续判读即是。
3.侧向(横向)、轴向(纵向)分辨力的检测
侧向(横向)分辨力是指在与超声波声束垂直的直线面上，能够在超声诊断仪显示器上分辨两个回波目标相邻两点间的最小距离，该两点距离越小，声像图横向界面的层理越清晰。
轴向(纵向)分辨力是指超声波声束沿轴线方向穿过介质，能够在超声诊断仪显示器上分辨两个回波目标相邻两点间的最小距离，该两点距离越小，声像图纵向界面的层理越清晰。
实际检测中，因为超声诊断仪的探头都是可变频的，如果发现探头的分辨力不理想，也不必匆忙给探头定挡(规程中将超声波探头按照不同的指标定为A、B、C、D四挡)，适当提高探头频率也许可以获得意想不到的效果。此外，一定要使用超声诊断仪的聚焦功能，使用单点聚焦(有些超声诊断仪功能较强，有单点、两点、三点，甚至多点聚焦功能)，即可将焦点定在需要测量的靶群附近，这样才能比较真实地反映探头的分辨力。最后提一下，有些超声诊断仪还具有二次谐波成像功能，可以滤除基波信号干扰，有效改善二维图像质量，进一步提高分辨力。
4.纵向、横向及囊性病灶直径的示值误差
关于示值误差的检测，要分别根据探头频率范围选择相应的体模。通过测量出体模横向、纵向标尺及囊肿直径的示值，再与体模标准值进行比较得出的比值就是示值误差。这个指标可以反映超声诊断仪的测量准确度。检测中需要注意的是测量时的操作手法，这是检测数据是否准确可靠的关键。
5.囊性病灶直接误差检测
囊肿直径示值误差检测时，也是鉴于部分超声诊断仪的分辨力问题。在性能较差的超声诊断仪上，体模中囊肿的成像边缘往往不清晰，造成囊肿边缘切点的位置难以确定，这时就要使用超声诊断仪的局部放大功能，将囊肿部位局部放大，这样可以比较容易地确定边缘切点，使得测量数据更为准确。


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