醫(yī)用超聲診斷儀超聲源計量檢定中的相關(guān)問題探討

【摘要】本文以醫(yī)用超聲診斷儀超聲源工作原理為立足點，對醫(yī)用超聲診斷儀超聲源計量檢定中存在的問題進(jìn)行分析，提出針對性解決對策，以期為醫(yī)用超聲診斷儀超聲源計量檢定提供理論支撐。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)用超聲診斷儀超聲源；計量檢定；問題；注意事項

【DOI編碼】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醫(yī)用超聲診斷儀超聲源的工作原理分析

醫(yī)用超聲診斷儀超聲源以人體不同組織結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性差異或物理效應(yīng)為基礎(chǔ)，其利用超聲波進(jìn)行掃描探查，分析接收到的反射波和數(shù)據(jù)信息，獲得相關(guān)影像、圖形，為臨床醫(yī)學(xué)診斷提供有效依據(jù)。醫(yī)用超聲診斷儀超聲源結(jié)合了雷達(dá)技術(shù)和聲吶原理，由探頭、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器、面板控制系統(tǒng)、顯示記錄系統(tǒng)、發(fā)射及接收單元等組成，在具體工作中，通過發(fā)射單元將一定數(shù)量的高頻超聲脈沖波射入機(jī)體，用接收單元接收反射回來的反射波產(chǎn)生圖像，醫(yī)務(wù)人員通過觀察圖像進(jìn)行病理診斷和疾病治療，這對超聲診斷儀超聲源的精準(zhǔn)度有較高技術(shù)要求。

醫(yī)用超聲診斷儀超聲源在輸出高頻超聲脈沖波時，僅靠肉眼觀察難以知曉具體計量數(shù)值，若超聲計量劑量超標(biāo)，會對人體產(chǎn)生各種危害，引發(fā)多種疾病。因此，JJG 639—1998《醫(yī)用超聲診斷儀超聲源》對超聲診斷儀超聲源的計量檢定有著強(qiáng)制要求和規(guī)定，以嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度檢定超聲輸出強(qiáng)度、探測深度、空間分辨力等，保障檢定效果，發(fā)揮醫(yī)用超聲診斷儀最佳性能。

2醫(yī)用超聲診斷儀超聲源計量檢定項目

2.1患者漏電流檢定

在患者漏電流檢定中，相關(guān)人員需要嚴(yán)格遵循JJG 639—1998《醫(yī)用超聲診斷儀超聲源》，將檢定強(qiáng)度控制在100μA以內(nèi)，這是因為醫(yī)用超聲診斷儀的超聲源探頭使用過程中釋放的脈沖電壓高達(dá)100 Kv，倘若探頭絕緣異常，與人體接觸時，會引發(fā)過高漏電流，危害患者身體健康。在檢定漏電流時，應(yīng)當(dāng)將漏電流測量儀和被測儀器的端子連接在一起，將一支正極表筆和被測儀器探頭涂有耦合劑后，與漏電流測量儀的極板連接在一起，接通電源后讀取漏電流，執(zhí)行凍結(jié)圖像的命令，將兩支表筆反接將圖像解凍，再次讀取漏電流，比對兩次漏電流數(shù)據(jù)，以數(shù)值最大的為準(zhǔn)。

2.2輸出聲強(qiáng)的檢定

另外，為盡可能降低檢定期間影響因素的干擾，工作人員需要確保檢定過程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，周圍環(huán)境穩(wěn)定，無振動、氣流流動等因素出現(xiàn)；還要按照IEC 60601-2-37標(biāo)準(zhǔn)制作掩膜，在掩膜中間設(shè)置一個1 cm寬窗口，滿足“1 cm孔徑有界輸出功率”要求，為檢定工作開展提供幫助，進(jìn)而降低檢定測量誤差。

2.3分辨力的檢定

在檢定分辨力時，需將能否準(zhǔn)確清晰明辨目標(biāo)物細(xì)微結(jié)構(gòu)作為重要檢定指標(biāo)，在檢查1 mm軸向分辨力中，如果遇到遮擋物，難以準(zhǔn)確明辨靶群分支中的靶線，就需要適當(dāng)調(diào)整增值參數(shù)，重新觀察靶線，直至清晰明辨靶線，達(dá)到檢測標(biāo)準(zhǔn)即可。這些參數(shù)包括系統(tǒng)對比度、超聲源聚焦形式、系統(tǒng)動態(tài)范圍、系統(tǒng)亮度、超聲源脈沖頻率等，工作人員在檢定中，需要盡量提高系統(tǒng)對比亮度，精細(xì)調(diào)整各項參數(shù)，調(diào)暗背景參數(shù)，凸顯靶線存在，以便直接明了地觀察到靶線。另外，工作人員需要將耦合靶群中的聲窗和探頭聚焦在最淺部位，以觀察順序為依據(jù)，精準(zhǔn)判定最小靶線距離。

2.4盲區(qū)、囊性病灶直徑誤差、幾何位置示值誤差的檢定

在盲區(qū)、囊性病灶直徑誤差、幾何位置示值誤差的檢定中，為獲得更加精準(zhǔn)地檢定結(jié)果，避免各類因素干擾，工作人員需要依照實際情況適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)對比值、亮度、TGC、總增益等參數(shù)，使圖像處于最佳顯示狀態(tài)。例如，在盲區(qū)檢定中，為盡量減少檢定中人為因素影響，工作人員應(yīng)該貫徹“手眼合一、輕緩細(xì)致”原則，利用近場聚焦的方式觀察盲區(qū)靶線，穩(wěn)定緩慢地移動探頭，使其覆蓋全部靶點，有效規(guī)避初次檢定中圖像狹窄、所有盲區(qū)靶點都聚焦于單一圖像中的不足和難點，提升盲區(qū)檢定準(zhǔn)確度?；蛘?，在囊性病灶誤差直徑檢定中，利用超聲探頭全方位掃描病灶區(qū)域，適當(dāng)調(diào)整參數(shù)，獲得清晰穩(wěn)定的圖像。工作人員要加強(qiáng)關(guān)注，對不同直徑病灶采取對應(yīng)聚焦頻率，如直徑4 mm的囊性病灶宜采用7.5 MHz聚焦頻率；直徑6 mm的囊性病灶宜采用5 MHz聚焦頻率；直徑10 mm的囊性病灶宜采用4 MHz聚焦頻率，控制橫向和縱向的誤差在10%以內(nèi)，確保檢定結(jié)果的精準(zhǔn)性。若檢定中存在囊性特征并無回波區(qū)的情況，則需仔細(xì)檢查該病灶是否出現(xiàn)畸變。

3醫(yī)用超聲診斷儀超聲源計量檢定注意事項

3.1做好檢定前各項準(zhǔn)備工作

在對醫(yī)用超聲診斷儀超聲源進(jìn)行計量檢定時，為保障計量檢定結(jié)果準(zhǔn)確性，工作人員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查檢定標(biāo)準(zhǔn)器及被檢定的儀器設(shè)備，重點檢查漏電流測量儀、毫瓦級超聲功率計，確保儀器性能和工作狀態(tài)均處于最佳狀態(tài)。具體內(nèi)容如下：

1）了解超聲診斷儀超聲源的型號、編號、類型和功率，根據(jù)型號采取針對性檢驗內(nèi)容和方法，確保超聲診斷儀超聲源說明書完好無損、標(biāo)簽字跡清晰明了。

2）檢查儀器外觀是否存在機(jī)械損傷，探頭性能是否完好無損，各類按鍵是否完好無損、能否正常使用，如果存在問題應(yīng)當(dāng)及時維修，處理完成后再開展檢定工作；接通電源檢查超聲輸出狀態(tài)是否正常，按照說明書設(shè)備配置和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行操作，檢查各項功能能否正常發(fā)揮，一旦發(fā)現(xiàn)有問題及時糾正，確保儀器功能正常發(fā)揮。

3）仔細(xì)檢查仿真模塊聲窗整潔程度，觀察是否存在氣泡，若發(fā)現(xiàn)氣泡需要用注射器將氣泡內(nèi)的氣體抽出，盡可能降低外界因素對檢定結(jié)果的干擾。

3.2明確劃分儀器檔次、探頭頻率、靶群深度

從儀器檔次看，工作人員應(yīng)按照儀器基本結(jié)構(gòu)和功能屬性，將其劃分為四個不同檔次（A、B、C、D）。其中，A檔次一般指彩照，即彩色多普勒血流成像系統(tǒng)；B檔次指高檔黑白B超儀器，其能夠完成頻譜多普勒檢測功能，檢測患者血液流速；C檔次為便攜式B超或者推車式B超，功能較為簡單，僅能進(jìn)行一些簡單的電子游標(biāo)測距、圖像凍結(jié)等功能，無法進(jìn)行頻譜多普勒檢測；D檔次為最簡單的B超，各項功能單一，目前已停止生產(chǎn)。

從探頭頻率看，根據(jù)JJG 639—1998《醫(yī)用超聲診斷儀超聲源》，將探頭頻率劃分為四個等級：2.5 MHz以下、2.5～4 MHz、4～5 MHz、5～7.5 MHz。醫(yī)用超聲診斷儀誕生初期，科技發(fā)展水平較低，探頭只有一種標(biāo)稱頻率。隨著醫(yī)療技術(shù)發(fā)展，醫(yī)用超聲診斷儀超聲源也隨之發(fā)展，醫(yī)療工作者開始使用寬頻及變頻探頭，檢定時需要選定中心頻率，檢測儀器圖像指標(biāo)和輸出聲強(qiáng)，掌握儀器實際探頭頻率。倘若被檢測醫(yī)療機(jī)構(gòu)只有一種標(biāo)稱頻率探頭，工作人員只需要抄寫醫(yī)用超聲診斷儀外殼上標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)頻率，并詳細(xì)記錄下來即可。從靶群深度看，工作人員需要全程檢測儀器軸向、側(cè)向分辨力，進(jìn)行分段評價，正確區(qū)分靶群深度，助力檢定工作順利開展。

3.3定期保養(yǎng)儀器設(shè)備

醫(yī)用超聲診斷儀超聲源使用時間越長，散發(fā)出的熱量越多，若不能及時排出這些熱能，將會引發(fā)儀器過熱警報、死機(jī)等故障發(fā)生，影響儀器設(shè)備長期使用壽命。在對儀器超聲源進(jìn)行計量檢定時，需要預(yù)先改善超聲儀器使用環(huán)境，保障充足空氣和溫度供應(yīng)，保障儀器熱能及時散發(fā)，儀器正常使用。相關(guān)工作人員還要做好儀器設(shè)備日常保養(yǎng)，及時清理儀器內(nèi)部灰塵，避免灰塵吸附在儀器內(nèi)部元件上，導(dǎo)致元件溫度升高，無法正常工作。還要重視探頭保養(yǎng)，長期使用探頭后其表面橡膠可能出現(xiàn)破損、手柄內(nèi)部連線及外部連線也有可能破損、斷裂，進(jìn)而對檢定計量結(jié)果準(zhǔn)確性造成影響。必須重視探頭及探頭手柄根部保護(hù)外皮、連線維修和養(yǎng)護(hù)，避免各類破損故障事故出現(xiàn)，保障設(shè)備功能正常發(fā)揮，保障檢定計量結(jié)果準(zhǔn)確。另外，在對醫(yī)用超聲診斷儀超聲源的圖像質(zhì)量進(jìn)行檢測時，為避免儀器狀態(tài)不佳導(dǎo)致的檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，出現(xiàn)盲區(qū)、分辨力、探測深度、囊性病灶直徑等誤差，工作人員必須準(zhǔn)確掌握被檢定儀器基本性能和實際狀態(tài)，適當(dāng)調(diào)整各項參數(shù)，以提升檢定結(jié)果的準(zhǔn)確程度。

3.4保障輸出聲強(qiáng)檢測精準(zhǔn)性

在醫(yī)用超聲儀器超聲源計量檢定中，輸出聲強(qiáng)的控制至關(guān)重要。檢定規(guī)程對超聲源的輸出聲強(qiáng)有著十分嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，不能超出10 mW/cm2，否則會對人體造成危害。在使用該設(shè)備時，要先對儀器進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時間應(yīng)超出30 min，工作人員必須將毫瓦級超聲功率計的水平泡調(diào)整至中心位置，重復(fù)多次測定探頭功率，并取平均值，盡可能降低偶然事件或客觀因素導(dǎo)致的誤差，避免輸出聲強(qiáng)控制不佳對患者身體造成損害，為患者提供高質(zhì)量、高效率的超聲診斷服務(wù)。

4結(jié)束語

綜上所述，隨著我國醫(yī)療事業(yè)繁榮發(fā)展，醫(yī)用超聲診斷儀超聲源在臨床醫(yī)學(xué)診斷和各類疾病治療中發(fā)揮著越來越重要的作用，醫(yī)用超聲診斷儀超聲源越精密，其檢測結(jié)果越準(zhǔn)確，使用標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán)格。但是，醫(yī)用超聲診斷儀超聲源的計量檢定，很難直接觀察出具體計量數(shù)值，一旦超出計量數(shù)值或操作不當(dāng)、設(shè)備損壞時，將會威脅人體健康，為合理控制超聲源計量，就需要重視超聲源計量檢定工作，對實際計量檢定中存在的諸多問題，提出相應(yīng)改進(jìn)措施，做好檢定前各項準(zhǔn)備工作，明確劃分儀器檔次、探頭頻率、靶群深度，定期保養(yǎng)儀器設(shè)備，保障輸出聲強(qiáng)檢測精準(zhǔn)性，加強(qiáng)漏電流、分辨力、輸出聲強(qiáng)等檢定。希望本文能夠為超聲診斷儀超聲源的計量檢定工作開展提供幫助。

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【作者簡介】

羅犇，男，1985年出生，高級工程師，碩士，研究方向為醫(yī)學(xué)類計量器具的檢定、校準(zhǔn)。

（編輯：侯睿琪）