B型超声诊断设备帧频及扫描线测试方法

　　1　问题的提出

　　随着医用超声诊断设备技术的不断提高,超声诊断设备大多采用了多基元工作的超声换能器,医用超声诊断设备的技术参数因而也越来越多。目前我们执行的国家标准GB10152-1997《B型超声诊断设备》仅对探测深度、分辨率、几何位置精度、盲区等指标规定了测试方法。而对帧频、扫描线等一些技术参数国家标准没有给出检测方法,检测机构通常就通过检查使用说明书、或实际操作仪器获得相关技术参数。这些数据往往不能真实地反应出设备的实际情况,为了能够准确地得到超声诊断设备的实际性能指标,我们在工作中总结出一套测试方法,能够准确有效地测出相关参数。现介绍关于B型超声诊断设备帧频及扫描线的测试方法,与同行交流。

　　2　测量条件及试验设备

　　1)应在水温22℃±3℃近似自由场条件下进行测量。

　　2)传声媒质采用脱气蒸馏水,在测量过程中应确保在治疗头和水听器的端面不存在气泡。

　　3)被测设备严格按制造商要求的安装环境及预热时间进行。

　　4)测量仪器名称和技术要求(见表1)

　　3　测量方法

　　1)按图1所示连接和安装各仪器设备;

　　2)按操作程序开启各仪器,在三维方向上调节水听器与被测换能器的相对位置,使示波器上出显示足够大的声压信号;

　　3)调节参考水听器的位置和示波器触发电压,使示波器通道1的测量信号能(如图2)稳定的显示在示波器窗口,测出两帧图象的扫描重复周期,记为T;

　　4)调节示波器的时间旋钮,展开一帧信号,使声脉冲(如图3)稳定的显示在示波器窗口,测出脉冲重复周期,记为t;

　　测量超声诊断设备的扫描重复周期时,要注意调节焦点,在多焦点时帧频低,脉冲重复频率低;在单焦点时,帧频高,脉冲重复频率也高;通常帧频在10帧以下称为静态成像系统,在24帧/s以下时,图像闪烁,属准实时成像系统,在每秒25帧以上时,称为实时成像系统。对于最大成像深度可调的设备,也应调节设备最大成像深度,以便测得最大帧频和扫描线。

　　4　对标书或使用说明书中帧频、扫描线以及最大成像真假的判断

　　超声波在人体组织中传播的速度,平均为1540m/s。声波到达1cm的距离再返回出发点,需要的时间为:,若要求成像深度为P(单位: cm),则形成一条声线需要时间13P(μs),设每幅图像需要N条线,那么,形成一幅图像需要13NPμs,故帧频为每幅图像所需要时间的倒数:

　　这个关系式说明,帧频、扫描线和最大成像深度三者的乘积是一个常数,所以我们可以根据此式快速判断出标书或说明书中制造商给出的帧频、扫描线和最大成像深度是否真实。从关系式中可以看出,若提高其中的任一指标,都必须要以减少其他两个参数为代价。