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超声诊断仪性能评判以及使用设备方案

   2021-01-08 98
核心提示:检定规程JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源》中超声诊断仪图像性能的测试:( 1、探测深度;2、探测盲区;3、纵向、横向及囊性病灶;4、囊性病灶直接误差)主要用到测试仿组织超声体模为声学院系列的KS107BD低频仿组织超声体模和KS107BG高频仿组织超声体模,声功率的测量——毫瓦级超声功率计UPM-DT-1000PA和UPM-DT-1PA;医用电气安全测试Rigel SafeTest 60电气安全分析仪

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、图像性能、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。

下面我们来一 一介绍:

一、超声诊断仪图像性能的测试:( 1、探测深度;2、探测盲区;3、纵向、横向及囊性病灶;4、囊性病灶直接误差)


超声诊断仪图像性能的测试主要用到测试仿组织超声体模:

国内大部分检测单位和机构用的是中国科学院声学研究所研发的KS系列:

KS107BDL低频仿组织超声体模

以下为常见的几种KS系列模体:

KS107BD(L)   低频仿组织超声体模KS107BD型深度方向的扩展,测探测深度由BD型的190mm加深至250mm

KS107BD(LL)  低频仿组织超声体模KS107BD型深度方向的扩展,测探测深度由BD型的190mm加深至300mm

KS107BD(LLL) 低频仿组织超声体模系KS107BD型深度方向的扩展,测探测深度由BD型的190mm加深至400mm

KS107BD   低频仿组织超声体模适用于5MHz以下低频段B超仪器

KS107BG 高频仿组织超声体模:适用于5MHz以上频段B超仪器

KS107BQ 线面双靶切片厚度体模:用于检测一维阵列探头声束的切片厚度和电子聚焦的声束形状。

KS205D-1   多普勒体模与仿血流控制系统

KS205TW-1   超声探头表面测温体模:整体略呈六面体形,宽200mm,厚(前后方向)70 mm,高210mm

KS205TW-2  超声探头表面测温体模:整体呈圆柱形,外径约94mm,高约190mm

KS107-3D 三维成像超声体模:内置已标定尺寸和体积的椭球体,可检测三维图像的失真度。

目前用得最多的就是以下两个:

KS107BG

高频模体


KS107BD 低频模体

 



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。 


二、声功率的测量——毫瓦级超声功率计


输出声功率的测量,目前检测超声功率的核心检测仪器是毫瓦级超声功率计,市场上主要有两款符合JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源》要求,也是用得最多的,那就是美国Ohmic公司的UPM-DT-1000PA和UPM-DT-1PA.


UPM-DT-1000PA超声功率计

UPM-DT-1000PA超声功率计,分辨率:  1mW或0.1mg克模式

UPM-DT-1PA超声功率计

UPM-DT-1PA超声功率计,2毫瓦分辨率


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。


三、医用电气安全检测——医用电气安全测试仪,又名医用电器安规测试仪

医用电气分析仪市场上比较的多,大多都能符合要求,我在这里推荐一款性价比高的——Rigel SafeTest 60电气安全分析仪

Rigel SafeTest 60电气安全分析仪


尽管很小,但包括一系列安全测试,以符合一系列国际安全标准,包括IEC 60601,62353,61010和NFPA-99的漏电测试,62353,61010和NFPA-99的接地测试,并根据IEC 62353进行绝缘测试。


相关设备采购热线:


深圳为尔康科技有限公司

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