超声多普勒胎心仪超声源检定方法探讨

    医疗卫生单位使用的各种先进仪器设备对患者进行检查和治疗,其设备的准确性直接关系到了广大患者的切身利益,关系到公民的健康和安全,因此对医用仪器设备进行检测是必须的。

    下面就超声多普勒胎心仪超声源检定方法做简单的探讨。

    超声多普勒胎心仪采用超声非聚焦连续波多普勒原理,由与母体腹部声藕合的超声换能器及电路部分组成,可监测和记录胎儿心率、母体宫缩的功能,主要用于产妇孕后期、产前及产时对胎儿的监护。它属于强检项目。在检定时,超声换能器产生的超声束直接对准胎儿,入射声束的一部分到胎心运动表面,由于多普勒效应,超声波频率发生频移,由接收换能器检测,经信号处理可将与胎心有关的低频信号中分离出来,加以放大,用于胎心检测。超声多普勒胎心仪的超声工作频率范围为1·0MHz~5·0MHz,换能器有效辐射直径范围为0·5mm~50mm。

    1　最大综合灵敏度的检定

    最大综合灵敏度是对仪器整体检测能力的全面评价指标。技术要求大于90dB,最大综合灵敏度测量装置测量范围70dB~120dB,准确度优于±6dB。

    仪器的工作原理如图1所示。装置中函数发生器产生幅度和频率均可调的三角波信号,驱动机一电驱动装置,使钢球在充注除气水的水槽中作规律运动,模拟胎儿心跳运动,被测的仪器由该运动目标(钢球)获得多普勒频移信号。在被测换能器与目标之间设置已知衰减量的声衰减器,其双层衰减在20dB以上,每台仪器配有厚度为1~20mm不等的7块衰减器,可采用多层来获得更大的衰减量,但总厚度应小于10mm。按以下步骤作检定。

    1·1　连接好仪器

    (1)往水槽中注入温度为15℃~35℃的除气蒸馏水,水的深度应超过200mm。在机电驱动装置未工作时,即钢球处于静止状态,调节被测仪器的测试输出端的控制旋钮,使其位于某一位置,得到电压Un的数值。

    (2)启动机电驱动装置,调节三角波信号在300Hz±50Hz范围内保持恒定,此时钢球在除气水中上下运动。调节换能器的位置和角度,得到幅值最大的us电压数值。测量时用通过增减衰减层的衰减量,控制被测仪器的信噪比C在6dB左右,以避免被测仪器的接收信号过大,使系统饱和。最大综合灵敏度Sm按下式计算:

    S_m=A+B+C             (1)

式中,A———钢球的固有反射损失(dB),当被测换能器端面至钢球的距离为200mm时,钢球直径为=1·58mm,A=48·0dB;

    B———声衰减器和声窗双层衰减量之和;

    C———被测仪器的信噪比, C= 20lg(u_s/u_n)(dB);

    u_s———有频移信号输出时的有效值(mV);