SJTU一1型医用超声诊断设备声输出测量系统的研制

　　1引言

　　超声医学发展迅速，超声诊断非常普及，已成为医学检查常规。我国是超声诊断仪的消费大国、制造大国和进出口大国。对产品的声学安全性检验关系到医学安全(在产科检查中尤为重要)、产品质量和贸易安全性。1997年，我国等同采用了IEC61157一1992，发布了GB16846一1997《医用超声诊断设备声输出公布要求》[l]。但至今仍未装备符合国标规定的全部声输出参数的测量系统，未能实现贯彻实施国家标准。通过教育部查新工作站查新，国外只有英国国家物理实验室(NPL)在1988年前的产品NpLUltrasoundBeamcalibrator系统[zl，其适用性不强，不能测量凸阵、相控阵、机扫探头的Iob，且至今尚无更新产品。其它的一些国外公司，如美国NTR公司虽有声强测量系统，但也不能完成国标规定的全部声输出测量。在上海市医疗器械检测所的资助下，上海交通大学生物医学工程系研发了一台SJTU-1型医用超声设备声输出测量系统，为全面执行GB16s46一2997标准提供了技术装备。

　　2国标GB16846一1997规定的主要声输出参t的定义和适用范围

　　GB16546一1997规定了医用超声诊断设备需要测量的声输出参量有20项，其中最主要的参量定义为:

　　(l)最大时间平均声功率输出

　　单元换能器或整个换能器阵列输出的时间平均声功率的最大值。对于扫描模式，应是所有声脉冲输出的总功率，还应声明声功率输出是否可由使用者控制。

　　(2)峰值负(或峰值稀疏)声压

　　在声波重复周期内，声场或特定平面上负值瞬时声压绝对值的最大值。位于垂直于波束校准轴，且包含整个声场中最大脉冲声压平方积分点(对连续波系统为最大平均平方声压点)的平面上。

　　上述定义中，脉冲声压平方积分(pulsepressureSquaredintegral，尹、)指声场中特定点处，在整个声脉冲波形范围内对瞬时声压平方的时间积分。

　　(3)输出波束声强

　　时间平均输出声功率除以输出波束面积。输出波束面积由在换能器输出端面，并垂直于波束校准轴的特定方向上超声波束尺寸(一6dB脉冲波束宽度)所导出的超声波束面积。

　　上述定义中，脉冲波束宽度(pulsebeamwidth)的定义为:在某特定表面上，且通过该表面上最大脉冲声压平方积分(p、)点的特定方向上，p;最大值乘以特定的分数后p、值两点之间的距离，该两点位于最大p、值的两侧，且相距最远。若未给出特定表面的位置，则此表面应通过整个声场中的空间峰值时间峰值声压点。对一6dB脉冲束宽度，其相应的特定分数为0.25。特定的表面通常为垂直于波束校准轴的平面(对线阵和单元换能器而言)、圆柱面(对带有圆柱形敏感阵元的超声换能器一如凸阵一而言)或是球面(对带有球形敏感阵元的超声换能器而言)。对扫描模式，波束宽度是对应于中心扫描线而言。