浅谈医用超声诊断仪超声源的不确定度评定

房莹 李健

摘 要：医用超声诊断仪是为医学诊断提供依据的技术设备。它广泛应用于医疗卫生机构，它的准确与否能影响医生的诊断及病患的切身利益。

关键词：医用超声诊断仪超声源;不确定度评定

1 概述

依据JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源》检定规程，在对医用超声诊断仪进行检定的过程中，要求温度的检定条件为15℃～35℃，相对湿度的检定条件为不大于80%，气压的检定条件为（86～106）kPa，电源为220V（1±10%），50Hz。

2 测量过程

超声功率计采用补偿辐射压力法进行测量，由于放置的位置不同，应首先对仪器设备进行调零。调节设备的靶位调节旋钮，使靶位指零，即此时设备水平。将超声仪器的界面冻结，随后将腹部探头浸入水中，再将界面冻结状态解除，此时探头输出超声波，靶位受力稍稍偏离零位，再次调节靶位调节旋钮，再次归零后显示屏上所显示的示值即为输出功率，即本次的测量值，再将测量值除以有效面积，即为输出声强。

3 数学模型

I=PA（mW/cm2）

式中：P——仪器示值，mW;

A——探头有效发射面积，cm2。

若探头为扇扫探头，则A取1.6cm2。

4 输入量的标准不确定度评定

输入量的不确定度来源主要是：（1）超声功率计允许示值误差引入的标准不确定度u1（P）;（2）重复性引入的标准不确定度u2（P）。

4.1 由超声功率计的最大示值误差引入的标准不确定度u1（P）的评定

超声功率计的最大示值误差，在超声功率计的溯源证书上会给出，由此因素引入的标准不确定度分量，根据经验方法进行评定，即采用B类评定方法进行评定。超声功率计的示值误差由上级机构溯源检定给出，为Δ=10%读数±0.1mW，根据经验，其示值误差分布为均匀分布，即包含因子为k=3，当功率的测量值为2.3mW时，代入公式得Δ=10%×2.3+0.1=0.33mW。

输入量P的不确定度u1（P）=Δ3=1.01.732=0.19mW

估计Δu1（P）u1（P）≈0，故其自由度v1（P）=∞。

4.2 重复性引入的标准不确定度u2（P）的评定

对功率进行10次，得到功率值如下表所示：

综上，由输入量的两个来源所引入的不确定度如下表所示。

5 声强合成标准不确定度uc（I）的评定

u（P）=u12（P）+u22（P）=0.21（mW）

得出u（I）=uPA=0.132（mW/cm2）

6 擴展不确定度的评定

取k=2，扩展不确定度U（I）=ku（I）=2×0.132=0.27（mW/cm2）

由于I=P-A=1.44（mW/cm2），

相对扩展不确定度Ur（I）=U（I）I×100%=19%

7 测量不确定度的报告与表示

对于校准证书，应给出声强的相对扩展不确定度，其表示方式如下：

在P=2.3mW、A=1.6cm2时，即I=1.44mW/cm2的点上：

U（I）=19%，k=2。

8 检定或校准结果的验证

用本标准在符合检测条件下，对一型号为SSD-630探头为3.5MHz的B型超声诊断仪测量求得声强平均值为1.4mW/cm2。另用一高一级等级的超声功率计标准，知其测量不确定度为02mW/cm2，且其量值不是同一台计量标准所传递。对B超进行再次测量，求得声强平均值为1.5mW/cm2。则：

y1=1.4mW/cm2U1=0.25mW/cm2

y2=1.5mW/cm2U2=0.20mW/cm2

|y1-y2|=0.1mW/cm2<（U12+U22）1/2=0.32mW/cm2

测量不确定度验证合格。