探讨医用超声源的输出声强测量结果及检定

唐彩燕（杭州市富阳区食品安全检验检测中心，浙江杭州　311400）

探讨医用超声源的输出声强测量结果及检定

唐彩燕
（杭州市富阳区食品安全检验检测中心，浙江杭州311400）

在科学技术的不断进步，医学和计生事业飞速发展的今天，医疗超声检测仪走进大小医院，医用超声源也成为“医疗三源”之一，医用超声检测仪通过超声波扫描、检查人体不同组织，分析病理组织和正常组织的声学差异、生理结构在运动过程中的物理差异，进而形成图像、数据，为医学诊断提供依据，同时超声诊断安全性问题也日渐被人们所关注。本文通过对超声源输出声强的检定的深入分析，探讨如何正确使用超声检测仪。

医用超声源声强超声检测仪

随着科学技术、医疗计生事业的快速发展，超声在医学领域广泛应用，为医学诊断提供依据。然而数据研究表明，超声对准胚胎的辐照过长即可对胚胎的正常发育造成影响，超声诊断的安全性和其潜在的危险性令人担忧。超声源输出声强成为医用超声检测仪的重要安全性指标。

1　医用超声源的种类

在日常生活中，我们通常把20000赫兹以上，人耳难以听到声音定义为超声；医学超声是超声学的分支，其主要研究超声波在人体中的传播规律，进而分析其对人体组织产生的效应。从商品化仪器的角度，医用超声源主要分为两大类：诊断仪和治疗机，其中以诊断仪的种类尤其丰富，主要包括A型、B型、M型、D型。

目前，我们使用的超声诊断仪主要有脉冲式超声诊断仪，其主要是运用超声波脉冲反射原理制成。另一种是超声切面成像仪，也就是我们通常所说的B超；以亮度调制方式显示超声换能器或换能器阵列声束扫查平面内的人物或动物体的断面超声图像的脉冲-回波式超声诊断仪［1］。根据其显示方式不同，脉冲-回波式超声诊断仪又可分为A型、B型和M型。

2　医用超声源输出声强的检定

根据JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源 》中规定，我们对于医用超声源的检定主要是针对计量性能的检定。

声强是指在声场的某一点处，一个与指定方向垂直的单位面积上在单位时间内通过的平均声能，单位为W/m2，目前，声强的测量方法主要有热学法、光学法、电学法、力学法。尤其以光学力法使用最早，范围最广。

医用超声源声强往往通过对B超探头的输出声功率得到，在测量时，先将被检测仪器预热30分钟，水平放置毫瓦级功率计，连续测量三次，取其算术平均值，最后根据被测仪器探头的有效辐射面积，计算出声强。由声强的定义可知，在测量过程中，我们要求超声波的发射方向必须与靶的横截面相垂直，而这对于凹形面等是比较苛刻的，在国际标准中提出了“有界输出功率”的概念，其主要通过专门制作的、中间留有宽1厘米左右窗口的“掩膜”将两侧的非垂直射入的声源屏蔽［2］，只取其垂直射入的声源面积，进行计算。

3　医用超声源输出声强检定的注意事项

对于被检测的超声检测仪器，我们应允许将其功能调试到最佳状态，使其各方面的性能得到充分的发挥，随着科学技术的不断发展，超声检测仪器也在不断的更新换代，每年厂商都要推出一两项新的技术应用于设备上，在检测输出的声强时，我们一定要将仪器的总增益值放大到最大值。在测试时，一定要对被检仪器进行预热加温，使得仪器进入稳定工作后在对其进行检测，测量时，要注意探头是否完好无损，是否有裂缝，防止探头在进入水中而烧毁设备。

在测量时，要注意调节毫瓦级超声功率计平衡旋钮的位置，以免在测量时产生误差，被测医用超声源的探头要对准耦合声窗的中心位置，这两者之间不能留有间隙，若有间隙，会使得部分的声超能量耦合到毫瓦级超声功率计的水槽中，会导致测量误差的产生［3］，对于探头的有效面积，可以根据超声诊断仪的使用说明获得，也可根据公式S=L1*L2计算得到。

4　医用超声源输出声强检定的意义

医用超声诊断仪是一种无损伤、非侵入、高灵敏度、价格较低的现代影像诊断设备，应用范围广，在临床上，主要用于对心脏等内脏器官的疾病的诊断，同时也大量的服务于生殖健康和计划生育领域，诊断仪性能的优劣直接关系到诊断结果的准确性、临床阶段的有效性，更加关系到人类的生命健康和生命繁殖的质量。

在医学运用中，我们要求：输出声强一般不得大于10mW/m2，当声强达到一定强度时，超声具有的物理能量作用于人体组织而产生超声的生物效应，进而影响人们的身体健康。医用超声源检测规程中规定，对于输出强度大于10mW/㎡的医用超声检测仪要加以标注，并标明“严禁用于孕产妇作胎儿检查”［4］。所以，在医学上对超声波仪器的使用，应该引起社会和医疗机构的高度重视。大量的数据研究表明，当超声波输出声强超过8.3 mW/m2时，血液中染色体发生病变的可能性大大增加，这也就意味着胎儿发生畸形和先天性障碍的几率大大增高。因此许多国家呼吁，胎儿在三个月成型期内避免做B超检查。

对于超声诊断我们往往并不需要超声的生物效应，在满足诊断需要的同时，生物效应越低越好，而目前超声行业尤其是彩色多普勒超声的研究和设计过程中存在的主要矛盾就是往往声功率越大，超声设备的成像越清晰，因此对患者带来的身体伤害也越大。能否准确的测量超声诊断设备的最大声输出值对于安全使用超声诊断设备以及超声诊断技术的发展显得尤其重要。

5　结语

目前，我们在临床诊断中诊断设备的操作往往是由临床医师承担，在操作过程中通常只关心与设备有效性相关的部分，在胎儿检查时甚至存在怎么清楚怎么调的现象，而对患者的健康的关注基本无从谈起。在对外的招标采购中，采购方也往往只关注产品的成像如何清晰，三维成像效果等。针对这种状况，我们对于超声技术的运用应采取谨慎的态度，加强对医师的安全使用的宣传，严格落实我国相关标准并与国际接轨，在保证患者健康安全的前提下促进临床诊断的高效发展。

［1］王冰.医用超声源输出声强检测仪的研制［D］.郑州大学，2007.

［2］李敏毅，许月珍，杨德俊.医用超声源检定中需要注意的事项［J］.中国计量，2009，02:108-109.

［3］夏力哈尔.医用超声诊断仪超声源输出声强测量结果的不确定度评定［J］.计量与测试技术，2009，11:82-83.

［4］牛凤岐.就所谓“医用超声源”及其“计量检定”的由来和法理问题的调研报告［J］.中华医学超声杂志（电子版），2011，11:2292-2298.