医用超声诊断仪超声源计量检定中的相关问题探讨

【摘要】本文以医用超声诊断仪超声源工作原理为立足点，对医用超声诊断仪超声源计量检定中存在的问题进行分析，提出针对性解决对策，以期为医用超声诊断仪超声源计量检定提供理论支撑。

【关键词】医用超声诊断仪超声源；计量检定；问题；注意事项

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.039

Discussion on the Measurement and Verification of Ultrasonic Source in Medical Ultrasonic Diagnostic Instrument

LUO Ben

（Yangzhou Institute of Metrology and Testing Technology， Yangzhou 225000， China）

Abstract： Based on the working principle of ultrasonic source of medical ultrasonic diagnostic instrument， this paper analyzes the problems existing in the metrological verification of ultrasonic source of medical ultrasonic diagnostic instrument， and puts forward the countermeasures to solve the problems， in order to provide theoretical support for the metrological verification of ultrasonic source of medical ultrasonic diagnostic instrument.

Key words： ultrasonic source of medical ultrasonic diagnostic instrument； metrological verification； problems； matters needing attention

1医用超声诊断仪超声源的工作原理分析

医用超声诊断仪超声源以人体不同组织结构声学特性差异或物理效应为基础，其利用超声波进行扫描探查，分析接收到的反射波和数据信息，获得相关影像、图形，为临床医学诊断提供有效依据。医用超声诊断仪超声源结合了雷达技术和声呐原理，由探头、数字扫描转换器、面板控制系统、显示记录系统、发射及接收单元等组成，在具体工作中，通过发射单元将一定数量的高频超声脉冲波射入机体，用接收单元接收反射回来的反射波产生图像，医务人员通过观察图像进行病理诊断和疾病治疗，这对超声诊断仪超声源的精准度有较高技术要求。

医用超声诊断仪超声源在输出高频超声脉冲波时，仅靠肉眼观察难以知晓具体计量数值，若超声计量剂量超标，会对人体产生各种危害，引发多种疾病。因此，JJG 639—1998《医用超声诊断仪超声源》对超声诊断仪超声源的计量检定有着强制要求和规定，以严谨科学的态度检定超声输出强度、探测深度、空间分辨力等，保障检定效果，发挥医用超声诊断仪最佳性能。

2医用超声诊断仪超声源计量检定项目

2.1患者漏电流检定

在患者漏电流检定中，相关人员需要严格遵循JJG 639—1998《医用超声诊断仪超声源》，将检定强度控制在100μA以内，这是因为医用超声诊断仪的超声源探头使用过程中释放的脉冲电压高达100 Kv，倘若探头绝缘异常，与人体接触时，会引发过高漏电流，危害患者身体健康。在检定漏电流时，应当将漏电流测量仪和被测仪器的端子连接在一起，将一支正极表笔和被测仪器探头涂有耦合剂后，与漏电流测量仪的极板连接在一起，接通电源后读取漏电流，执行冻结图像的命令，将两支表笔反接将图像解冻，再次读取漏电流，比对两次漏电流数据，以数值最大的为准。

2.2输出声强的检定

另外，為尽可能降低检定期间影响因素的干扰，工作人员需要确保检定过程规范标准，周围环境稳定，无振动、气流流动等因素出现；还要按照IEC 60601-2-37标准制作掩膜，在掩膜中间设置一个1 cm宽窗口，满足“1 cm孔径有界输出功率”要求，为检定工作开展提供帮助，进而降低检定测量误差。

2.3分辨力的检定

在检定分辨力时，需将能否准确清晰明辨目标物细微结构作为重要检定指标，在检查1 mm轴向分辨力中，如果遇到遮挡物，难以准确明辨靶群分支中的靶线，就需要适当调整增值参数，重新观察靶线，直至清晰明辨靶线，达到检测标准即可。这些参数包括系统对比度、超声源聚焦形式、系统动态范围、系统亮度、超声源脉冲频率等，工作人员在检定中，需要尽量提高系统对比亮度，精细调整各项参数，调暗背景参数，凸显靶线存在，以便直接明了地观察到靶线。另外，工作人员需要将耦合靶群中的声窗和探头聚焦在最浅部位，以观察顺序为依据，精准判定最小靶线距离。

2.4盲区、囊性病灶直径误差、几何位置示值误差的检定

在盲区、囊性病灶直径误差、几何位置示值误差的检定中，为获得更加精准地检定结果，避免各类因素干扰，工作人员需要依照实际情况适当调整系统对比值、亮度、TGC、总增益等参数，使图像处于最佳显示状态。例如，在盲区检定中，为尽量减少检定中人为因素影响，工作人员应该贯彻“手眼合一、轻缓细致”原则，利用近场聚焦的方式观察盲区靶线，稳定缓慢地移动探头，使其覆盖全部靶点，有效规避初次检定中图像狭窄、所有盲区靶点都聚焦于单一图像中的不足和难点，提升盲区检定准确度。或者，在囊性病灶误差直径检定中，利用超声探头全方位扫描病灶区域，适当调整参数，获得清晰稳定的图像。工作人员要加强关注，对不同直径病灶采取对应聚焦频率，如直径4 mm的囊性病灶宜采用7.5 MHz聚焦频率；直径6 mm的囊性病灶宜采用5 MHz聚焦频率；直径10 mm的囊性病灶宜采用4 MHz聚焦频率，控制横向和纵向的误差在10%以内，确保检定结果的精准性。若检定中存在囊性特征并无回波区的情况，则需仔细检查该病灶是否出现畸变。

3医用超声诊断仪超声源计量检定注意事项

3.1做好检定前各项准备工作

在对医用超声诊断仪超声源进行计量检定时，为保障计量检定结果准确性，工作人员应当仔细检查检定标准器及被检定的仪器设备，重点检查漏电流测量仪、毫瓦级超声功率计，确保仪器性能和工作状态均处于最佳状态。具体内容如下：

1）了解超声诊断仪超声源的型号、编号、类型和功率，根据型号采取针对性检验内容和方法，确保超声诊断仪超声源说明书完好无损、标签字迹清晰明了。

2）检查仪器外观是否存在机械损伤，探头性能是否完好无损，各类按键是否完好无损、能否正常使用，如果存在问题应当及时维修，处理完成后再开展检定工作；接通电源检查超声输出状态是否正常，按照说明书设备配置和技术指标进行操作，检查各项功能能否正常发挥，一旦发现有问题及时纠正，确保仪器功能正常发挥。

3）仔细检查仿真模块声窗整洁程度，观察是否存在气泡，若发现气泡需要用注射器将气泡内的气体抽出，尽可能降低外界因素对检定结果的干扰。

3.2明确划分仪器档次、探头频率、靶群深度

从仪器档次看，工作人员应按照仪器基本结构和功能属性，将其划分为四个不同档次（A、B、C、D）。其中，A档次一般指彩照，即彩色多普勒血流成像系统；B档次指高档黑白B超仪器，其能够完成频谱多普勒检测功能，检测患者血液流速；C档次为便携式B超或者推车式B超，功能较为简单，仅能进行一些简单的电子游标测距、图像冻结等功能，无法进行频谱多普勒检测；D档次为最简单的B超，各项功能单一，目前已停止生产。

从探头频率看，根据JJG 639—1998《医用超声诊断仪超声源》，将探头频率划分为四个等级：2.5 MHz以下、2.5～4 MHz、4～5 MHz、5～7.5 MHz。医用超声诊断仪诞生初期，科技发展水平较低，探头只有一种标称频率。随着医疗技术发展，医用超声诊断仪超声源也随之发展，医疗工作者开始使用宽频及变频探头，检定时需要选定中心频率，检测仪器图像指标和输出声强，掌握仪器实际探头频率。倘若被检测医疗机构只有一种标称频率探头，工作人员只需要抄写医用超声诊断仪外壳上标注的标准频率，并详细记录下来即可。从靶群深度看，工作人员需要全程检测仪器轴向、侧向分辨力，进行分段评价，正确区分靶群深度，助力检定工作顺利开展。

3.3定期保养仪器设备

医用超声诊断仪超声源使用时间越长，散发出的热量越多，若不能及时排出这些热能，将会引发仪器过热警报、死机等故障发生，影响仪器设备长期使用寿命。在对仪器超声源进行计量检定时，需要预先改善超声仪器使用环境，保障充足空气和温度供应，保障仪器热能及时散发，仪器正常使用。相关工作人员还要做好仪器设备日常保养，及时清理仪器内部灰尘，避免灰尘吸附在仪器内部元件上，导致元件温度升高，无法正常工作。还要重视探头保养，长期使用探头后其表面橡胶可能出现破损、手柄内部连线及外部连线也有可能破损、断裂，进而对检定计量结果准确性造成影响。必须重视探头及探头手柄根部保护外皮、连线维修和养护，避免各类破损故障事故出现，保障设备功能正常发挥，保障检定计量结果准确。另外，在对医用超声诊断仪超声源的图像质量进行检测时，为避免仪器状态不佳导致的检测结果不准确，出现盲区、分辨力、探测深度、囊性病灶直径等误差，工作人员必须准确掌握被检定仪器基本性能和实际状态，适当调整各项参数，以提升检定结果的准确程度。

3.4保障输出声强检测精准性

在医用超声仪器超声源计量检定中，输出声强的控制至关重要。检定规程对超声源的输出声强有着十分严格的标准，不能超出10 mW/cm2，否则会对人体造成危害。在使用该设备时，要先对仪器进行预热，预热时间应超出30 min，工作人员必须将毫瓦级超声功率计的水平泡调整至中心位置，重复多次测定探头功率，并取平均值，尽可能降低偶然事件或客观因素导致的误差，避免输出声强控制不佳对患者身体造成损害，为患者提供高质量、高效率的超声诊断服务。

4结束语

综上所述，随着我国医疗事业繁荣发展，医用超声诊断仪超声源在临床医学诊断和各类疾病治疗中发挥着越来越重要的作用，医用超声诊断仪超声源越精密，其检测结果越准确，使用标准越严格。但是，医用超声诊断仪超声源的计量检定，很难直接观察出具体计量数值，一旦超出计量数值或操作不当、设备损坏时，将会威胁人体健康，为合理控制超声源计量，就需要重视超声源计量检定工作，對实际计量检定中存在的诸多问题，提出相应改进措施，做好检定前各项准备工作，明确划分仪器档次、探头频率、靶群深度，定期保养仪器设备，保障输出声强检测精准性，加强漏电流、分辨力、输出声强等检定。希望本文能够为超声诊断仪超声源的计量检定工作开展提供帮助。

【参考文献】

[1]王丹.浅谈在医用超声诊断仪超声源计量检定中的体会[J].计测技术，2016，36（增刊1）：317-318.

[2]蒋雪萍.医用超声源计量比对结果与归一化偏差[J].上海计量测试，2017，44（1）：40-43.

[3]张剑蒲.医用超声源计量检定中需要注意的问题[J].中国设备工程，2018（15）：106-107.

【作者简介】

罗犇，男，1985年出生，高级工程师，硕士，研究方向为医学类计量器具的检定、校准。

（编辑：侯睿琪）