浅谈在医用超声诊断仪超声源计量检定中的体会

医学超声诊断技术

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 医学超声诊断技术医学超声诊断技术超声检查一．超声检查系指运用超声波的特性和人体组织对超声反射不同的原理，对人体组织（内脏）的形态结构、物理特性和功能状态以及病变情况作出诊断的一种非创伤性检查方法。它是把雷达技术、声学原理和医学相结合的一门边缘学科。超声诊断技术是医学影像诊断技术中的一个重要组成部分。自四十年代始用于临床至今，由于其独特的优点和所提供的丰富诊断信息，已成为临床诊断和治疗工作中不可缺少的手段。二．现代医学影像诊断的检查方法： 1、 X 线成像 2、计算机体层成像（CT） 3、数字减影血管造影（DSA） 4、超声成像（USG） 5、磁共振成像（MRI）超声设备易於移动，操作简便，无创，无痛苦，可重复检查，使用有其便利之处。也正是因为具有这些优点，超声诊断普及面更大。三．超声检查法类型根据成像的方法，把超声检查法分成许多类型，目前常用的有以下四种： 1、 A 型诊断法 A 型超声诊断法依据回波的高低、多少及其变化的规律来判断病变。目前此法主要用来检测脏器的大小，判定病变的物理性质，探测各种积液和定位，观察脑中线波的移位来诊断颅脑病变。 1 / 21

其他已基本被 B 型超声诊断法所代替。 2、 B 型诊断法（1）B 型超声诊断法是采用连续的扫描的方式显示出脏器的断层切面图像，形成的是脏器的平面图，所以又称为二维超声或切面超声诊断法。（2）B 型诊断法又称辉度调制型或灰阶成像，其特点是以光点的亮度代表回声强度，回声强光点则亮，回声弱光点则暗，无回声则形成暗区。（3）B 超根据扫描的速度不同又可分为慢速成像和快速成像两种。慢速成像扫描速度慢，形成一幅图像一般需数秒或数十秒，只适用于静态脏器的检查（如肝、胰、脾）。快速成像扫描速度快，一秒钟可形成 20~30 幅图像，可实际而即时地显示脏器的解剖结构和活动状态，故又称为实时显像，更适用于动态脏器组织（如心脏、大血管等）。用实时二维超声检查心脏形成的图像称二维超声心动图。（4）B 型超声仪器的扫描方式主要有线阵扫查、凸阵式扫查和扇形扫查，后者又分为机械扇扫和电子扇扫（相控阵）。（5）由于 B 型超声诊断法图像有直观、形象、重复性强和可供前后对比等优点，所以已广泛地应用于妇产科、泌尿科、消化系统和心血管系统疾病的诊断，是临床上最常用的超声诊断方法之一。 3、 M 型诊断法用锯齿波慢扫描的方法使各回声光点从左到右连续移动，从而取得声束上各反射点运动的轨迹图，用以观察心脏

医用超声治疗设备测试

超声理疗设备测试一、概述超声理疗设备是世界上开发最早的超声治疗设备，超声的热效应可以使局部血管扩张，血流加速，也可利用超声的机械效应来解除挛缩，从而达到理疗目的，其主要特点：（1）使用单片式圆形平面换能器；（2）治疗头为手持式，直接接触体表辐射超声波能量，作用深度一般比较浅；（3）声强不超过每平方厘米3瓦（3W/cm2）。超声理疗设备主要由一个高频电功率发生器和一个将电能转化成超声的治疗头组成。采用连续波或脉冲调制连续波方式输出能量，超声工作频率范围为500kHz至5MHz，超声输出总功率为数瓦至数十瓦。超声理疗设备具有结构简单、技术成熟、操作方便、适用范围广的特点，作为康复保健设备有较大的应用领域。二、专用术语和定义超声换能器：在超声频率范围内，将电能转换成超声能的器件。治疗头：由手柄、换能器和将超声作用于患者局部的导声片（匹配层）构成的组件。额定输出功率：在任何允许的网电压下，超声理疗设备的最大输出功率。调制波形：对超声波幅度调制的时间包络波形，一般有正弦波、方波、三角波、锯齿波。有效辐射面积：外推至治疗头前端面处的波束横截面积与无量纲因子的乘积。有效声强：输出功率与有效辐射面积之比。三、产品临床应用领域康复科：颈、肩、腰、腿痛，劳损；外科：药物透入治疗，骨折愈合；神经科：神经疼痛，脑血管意外偏瘫；运动医学：软组织扭、挫伤，半月板损伤；皮肤科：皮肤瘙痒，带状疱疹，硬皮症。四、产品技术分类超声理疗设备分为单纯的超声波治疗和复合式超声理疗设备，复合式超声理疗是将超声理疗与低频电疗或中频电疗技术结合，使其同时作用在患者的病灶部位，所以产生了超声电疗仪、超声穴位治疗仪等“超声-电疗”复合式治疗设备。五、市场产品国内市场上常见的有超声治疗机、超声穴位治疗仪、超声按摩仪、超声骨折治疗机、超声脑血管治疗仪、超声血管内介入治疗仪、超声减肥仪等。六、相关标准 GB 9706.7-2008《医用电气设备第2-5部分：超声理疗设备专用安全要求》

医学超声治疗技术研究及其应用

收稿日期:2003-11-10 基金项目:国家自然科学基金资助项目(10274046) 作者简介:林书玉(1963)),男,山东莱州人,陕西师范大学教授,博士研究生导师. #综合评述# 文章编号:1672-4291(2004)02-0117-06 医学超声治疗技术研究及其应用林书玉1, 杨月花2 (1陕西师范大学应用声学研究所,陕西西安710062;2西安石油大学医院,陕西西安710065) 摘要:对超声波技术在医学及生物领域中的应用及其机理研究进行了分析.阐述了超声治疗技术的应用现状,分析了超声波的生物效应及其在治疗疾病中的作用.着重分析了目前国内外在超声治疗技术中的一些新方法和新设备,并对超声治疗技术的发展趋势进行了展望.关键词:医学超声;超声治疗;聚焦超声;生物效应中图分类号:TB559 文献标识码:A Medical ultrasonic therapy and its applications LIN Shu -yu 1 ,YANG Yue -hua 2 (1Applied Acoustics Institute,Shaanxi Normal University,Xi c an 710062,Shaanxi,China; 2Hospital,Xi c an Petroleum University,Xi c an 710065,Shaanx i,China) Abstract:The mechanism and applications of ultrasound in medical and biological fields are analyzed.Some traditional ultrasonic therapy applications and their present research state are elucidated.The biological effects of ultrasound and their role in ultrasonic therapy are analyzed.Some new methods and equipments of medical ultrasonic therapy are stressed,and the future development of medical ultrasound is also analyzed. Key words:medical ultrasound;ultrasonic therapy;focused ultrasound;biological effect 超声生物效应的重要应用是利用超声波能量改变生物组织的结构、状态或功能,从而治疗某些疾病,这一过程称为超声治疗.利用较低强度超声的温和生物效应治疗某些疾病,称为超声理疗[1~6] .反之,利用较强超声波的剧烈作用切断、破坏某些组织,则称为超声手术.一定剂量的超声波作用于人体组织,会产生一定的生物效应(热效应、机械效应以及空化效应)等,利用这些效应达到某种医疗目的,便形成了超声治疗,因此超声治疗的物理机制就在于超声的各种效应.超声治疗开始于超声理疗,出现在20世纪30年代.70年代以后,超声治疗技术取得了长足的发展,不仅传统的超声理疗有了新发展,而且涌现出一系列新的超声治疗技术,如超声外科、超声治癌及超声碎石等,从而使超声治疗技术进入了一个新的历史发展时期.比起超声诊断来,治疗用的超声波通常频率较低,功率则要大若干个数量级, 加上希望仅病变部位受局部照射,要求声束的聚焦尖锐、焦点较小而焦区较短,因而常采用孔径较大的聚焦换能器.早期的聚焦换能器采用声透镜聚焦,后来,发展利用球面换能器聚焦,这样可避免声透镜造成的声能损耗.近年来,用环状换能器进行电子聚焦的方法发展较快,这种聚焦方式便于用电子学方法进行孔径加权,可根据需要较灵活地调整聚焦特性,包括聚焦声束的横向分布和焦点位置等.由于换能器发射声功率较大,挑选换能器材料时除了如诊断换能器那样要考虑阻抗匹配和灵敏度等外,还需要选择机械Q 值较高而热损耗较小的材料[7~9]. 1 超声波的生物效应 1.1 热效应由于生物组织的声吸收特性,入射到人体组织的部分超声能量变成热能,使其温度升高.组织的温第32卷第2期陕西师范大学学报(自然科学版) Vol.32 No.2 2004年6月Journal of Shaanxi Normal U niversity (Natural Science Edition)Jun.2004

B型超声诊断设备技术指导原则

附件1： B型超声诊断设备（第二类）产品注册技术审查指导原则本指导原则旨在指导和规范第二类B型超声诊断设备的技术审评工作，帮助审评人员理解和掌握该类产品原理/机理、结构、性能、预期用途等内容，把握技术审评工作基本要求和尺度，对产品安全性、有效性作出系统评价。本指导原则所确定的核心内容是在目前的科技认识水平和现有产品技术基础上形成的，因此，审评人员应注意其适宜性，密切关注适用标准及相关技术的最新进展，考虑产品的更新和变化。本指导原则不作为法规强制执行，不包括行政审批要求。但是，审评人员需密切关注相关法规的变化，以确认申报产品是否符合法规要求。一、适用范围本指导原则适用于《医疗器械分类目录》中第二类B型超声诊断设备（以下简称B型超声诊断仪），类别代号为6823。二、技术审查要点（一）产品名称的要求 B型超声诊断设备产品的命名应采用《医疗器械分类目录》

或国家标准、行业标准中的通用名称，或以产品结构和应用范围为依据命名。B型超声诊断仪是指频率范围在2～7.5 MHz以内，主要采用B型成像方式，用于医学临床诊断的通用设备（依据GB 10152-1997标准）。依据GB 10152-1997标准，其产品名称应为B型超声诊断设备，但在实际应用中常采用的名称有：B型超声诊断仪、机械扇扫B型超声诊断仪、数字化B型超声诊断仪、线阵扫描B型超声诊断仪、凸阵扫描B型超声诊断仪、相控阵扫描B型超声诊断仪等。建议规范名称为XXX型（系列）+ B型超声诊断仪。若采用数字化波束成形技术的数字化设备，其规范名称为XXX型（系列）+ 数字化B型超声诊断仪。（二）产品的结构和组成 B型超声诊断仪的结构型式可为便携式、台车式，主要由主机（含软件）、显示器、探头和附件（如图像记录仪、图像存储器、彩色打印机、穿刺架等）组成。探头主要由阵列换能器、传输线、连接器（可以含有控制器）等组成。探头应明示基元数（如64、80、96、128）、频率、阵列长度或曲率半径。产品图示举例：

医用超声诊断仪超声源检定操作规程

医用超声诊断仪超声源检定操作规程一、外观及一般工作性能检查：被检仪器应有厂名厂址、编号、型号等。在不通电的情况下，检查被检仪器及配用的探头外部有无影响使用的机械损伤。被检仪器前后面板上文字和标志应清楚，开关和键钮应灵活可靠，紧固部位不应松动。通电后，被检仪器应有超声和正常显示，各开关和键钮应起相应作用，并作好记录。二、输出声强的检定： 1、将被检仪器预热30min； 2、将毫瓦功率计放在工作台上调水平，然后用漏斗从消声水槽上盖孔缓慢注入除气蒸馏水至水位线处。 3、旋下声窗保护盖，对透声膜和探头进行清洁处理后涂耦合剂，使两者紧密结合后，用夹持器将探头固定，并使其在声窗中央位置。 4、打开超声功率计预热5分钟，调节好“平衡调节”旋钮，使“平衡指示”仪表指针返回零位，调节“零位调节”旋钮，使数字是零。 5、被检仪器输出声强调最大，调节“平衡调节”，使“平衡指示”仪表指针返回零位，此时数字即为输出声强，并作好记录。三、患者漏电流测的检定： 1、将漏电流测量仪的一支表笔接于被检仪器的外壳或接地端子，另一支表笔接于铜板上； 2、将被检仪器的探头辐射面置于铜板上有导电膏的部位； 3、接通被检仪器电源，读取漏电流测量仪示值；改变电源极性，重新读取示值。并作好记录，以两次示值的较大者作为被检仪器的患者漏电流。

四、根据被检仪器配用探头的标称频率选用相应的超声体模五、探测深度的检定： 1、将探头经耦合媒质置于超声体模的声窗上，并保持声束扫描平面与靶经垂直； 2、将探头置于纵向线性靶群上方，对于机械扇扫和凸阵探头，应以探头顶端对准该靶群。调节被检仪器各档适中，在屏幕上显示出由TM材料背向散射光点组成的均匀声像图，且无光晕和散焦，在屏幕上读取纵向线性靶群图像中可见的最大深度，即为被检仪器的控测深度，并作好记录。三、侧、轴向分辨力的检定： 1、将探头经耦合媒质置于超声体模的声窗上，并保持声束扫平面与靶线垂直。 2、将探头置于某一侧或轴向分辨力靶群上方，调节被检仪器各档，将TM材料的背向散射光点隐没，并保持所对靶群图像清晰可见，读取侧或轴向分辨力靶群图像中可以分辨的最小靶线间距，即为被检仪器配用该探头时在所测深度处的侧或轴向分辨力（mm），并作好记录。四、盲区的检定： 1、选用设有盲区靶群的超声体模； 2、将被检仪器的探头经耦合媒质置于超声体模的声窗上，并保持声束扫描平面与靶线垂直； 3、将探头置于盲区靶群上方，调节被检仪各档，将近场中的TM 材料背向散射光调弱式隐没，并保持靶线图像清晰可见，读取盲区靶群图像中可见的最小深度靶线所在深度，即为该仪器配用该探头时的盲区（mm），并作好记录。五、纵、横向几何误差的检定：

AB超声诊断仪

眼视光特检技术十 2007-06-15 08:47 A.M. 第十章A/B超声诊断仪超声波测量原理、概念和定义，超声诊断仪操作技术与检查方法，超声图象分析，超声检查的临床应用和注意事项。超声诊断是利用声波传播?生的回声显像进行诊断，超声波在传播的过程中，遇到声学性质（密度、声速）不同的界面时就会发生反射，反射回来的声波称?回声或回波（echo）；回声接收后转变成电信号，经过放大、检波、修饰，以视频图象的形式显示出来，进行诊断和鉴别诊断，也称?回声诊断法（echography）回声诊断法（echography）。眼球和眼眶位置表浅，构造规则，声学界面清楚，声衰减较少，是最适合超声检查和诊断的器官。同其它医学影像方法比较，超声检查有简便、迅速、经济和无损伤等优点，因而越来越受临床医生的重视。其不足之处是特异性不够高。由于不同疾病的病理组织结构不一样，对超声波的反射、吸收就不一样，虽然能够利用回声对病变组织进行诊断和鉴别诊断，但病?的声学切面不像病理组织学切面那样直接和精确，只能间接地从组织的声学性质来推断其组织结构，将病?按其声学性质分类，再结合其它临床资料而作出诊断。学习超声诊断要掌握超声的物理性质、原理，以解剖学、物理学等形态学?基础，并与临床医学密切结合。第一节概述诊断超声的物理特性人耳可闻及的频率在20～20 000 Ｈｚ，超声波是一种频率大于20 000 Ｈｚ的高频声波，图10-1超声波波形图人耳听不到，故称超声。它是一种机械波，是因介质中的质点受到机械力的作用发生周期性振动而?生的。依据质点振动方式与声波传播方式的关系，声波可分?两种基本形式，即纵波和横波（图10-1）。纵波可以在气体、液体和固体中传播，是介质中的质点受到拉应力和压应力的作用而振动，以质点疏密相间的形式传递能量，声波传播方向与振动方向一致。此外，纵波还具有?生和接收比较容易的特点。医用超声波的传播介质主要是人体软组织，声能是以纵波的形式在其间传播的，因此医用超声波?纵波。超声波在周期性振动传播中，其质点位移（a）、质点运动速度（c）及质点运动加速度（b）等均?角频率和时间乘积的正弦和余弦函数（图10-1）。波形图中的正负最大值分别对应纵波的密部和疏部、横波的波峰和波谷。（一）声源、声束、声场与分辨力 1杄声源能发生超声的物体称?声源（ｓｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅ），超声声源亦名超声换能器（transducer），通常采用压电陶瓷、压电有机材料或混合压电材料（压电陶瓷与压电有机材料的混合物）组成，加以电脉冲后即转?声脉冲。用超声换能器制成可供手持检查用的器件则称?超声探头。 2杄声束从声源发出的声波称?声束（ｓｏｕｎｄｂｅａｍ），一般它在一个较小的立体角内传播。声束的中心轴线称?声轴，它代表超声在声源发生后其传播的主方向。声束两侧边缘间的距离称?束宽。 3杄声场换能器发射超声声束时，在一定传播距离内基本上保持平行，然后开始扩散。接近换能器的那部分平行声束被称?近场。当超声声束开始扩散时，被称?远场。被检查的部位在近场区内，声束较?平行，反射界面与换能器又比较垂直，其反射回声的强度较大，超声诊断的作用最好。远场区内场分布均匀，可扫查许多界面，可是越进入远场的远端，扫查就越困难。实用超声仪上的near及far意即?近段（程）及远段（程）调节，而非近场区及远场区。检查者可通过调整仪器的灵敏度来改变声束的宽窄和能量的大小，并不改变声场，而是利用超

超声波技术在医疗上的应用

超声波技术及其应用报告超声波技术在医疗上的应用硕士研究生：学号：学科：报告日期：

超声波技术及其应用报告摘要频率高于可听声频范围（20KHZ以上）的机械波，称为超声波（ultrasonic)，简称超声。它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。本文主要介绍超声波技术在医疗上的应用。主要由超声波在医疗检测上的应用和超声波在治疗上的应用两部分组成。主要内容包括B超，彩超，超声全息影像技术，超声波手术刀，超声波碎石技术。文章论述了这些超声波技术的基本原理，相比于传统技术的优缺点，存在的局限和发展前景，以及超声波技术要突破的一些技术瓶颈和将来的发展方向。由于篇幅及理论基础有限，本文避免了难以理解的公式推导和证明，只是定性地，原理性地介绍了超声波在医疗上应用的这些技术。关键词：超声检测；手术刀；超声全息影像技术；超声碎石；超声理疗 - -I

超声波技术及其应用报告 - - II 目录摘要 ....................................................................................................................... I 1.1 技术应用的领域 (3) 1.2 技术应用特点及原理 (3) 1.3 国内外情况分析 (6) 1.3.1 国外情况 (7) 1.3.2 国内情况 (7) 1.4 系统组成 (7) 结论 (10) 参考文献 (11)

关于购置超声诊断仪的可行性报告[002]

关于购置超声多普勒诊断仪的可行性论证报告一、任务依据超声诊断是影像医学的一门新兴学科，以其方便、快捷、检查范围广泛、可重复性强等特点，在临床医学中占居重要地位，随着彩色多普勒超声仪的应用推广，使超声诊断从不以解剖、病理学为基础的形态学诊断发展为以形态学和血流动力学相结合的联合诊断，从而成为现代四大影像诊断系统之一。彩色多普勒B型超声诊断仪是一种便捷、无损伤、无痛苦的新一代体外检查诊断仪，采用适形处理技术能够在最短的时间内获取最优良的图像质量，为临床疾病的诊断提供最准确的证据。（一）血管疾病运用高频探头可发现血管内小于1mm 的钙化点，对于颈动脉硬化性闭塞病有较好的诊断价值，还可利用血流探查局部放大判断管腔狭窄程度，栓子是否有脱落可能，是否产生了溃疡，预防脑栓塞的发生.彩超对于各类动静脉瘘可谓最佳诊断方法。（二）腹腔脏器主要运用于肝脏与肾脏,对于腹腔内胆囊及肝脏的炎症鉴别，胆总管、肝动脉的区别等疾病有一定的辅助诊断价值。对于肝硬

化彩超可从肝内各种血管管腔大小、内流速快慢、方向及侧支循环的建立作出较佳的判断。彩超运用于肾脏主要用于肾血管病变，彩超基本可明确诊断。（三）小器官在小器官当中，彩超诊断准确性的主要是甲状腺、乳腺。（四）妇产科彩超对妇产科主要优点在于脐带疾病、胎儿先心病及胎盘功能的评估，运用阴道探头较腹部探查又具有一定的优势，它的优越性主要体现在①对子宫动脉、卵巢血流敏感性、显示率高。②缩短检查时间、获得准确的多普勒频谱。③无需充盈膀胱。④不受体型肥胖、腹部疤痕、肠腔充气等干扰。⑤借助探头顶端的活动寻找盆腔脏器触痛部位判断盆腔有无粘连。二、项目背景我单位是县内较好的社区卫生服务中心，故不会发生区域内设备配置过度，不存在设备盲目购置现象。因此，我单位超声诊断仪购置顺应了本区域医疗市场的需求，符合发展的要求。三、主要结论1、彩色超声诊断仪购置对于完善我单位职能，满足广大人民群众的健康需求，促进我单位健康可持续发展具有重要意义。

医用超声仪器及有关设备项目建议书

医用超声仪器及有关设备项目建议书规划设计 / 投资分析

摘要说明— 随着老龄化时代的加速到来，我国居民的卫生健康和医疗保健意识不断提升，对健康问题日益重视，不再仅仅考虑医疗器械产品的价格，而是日益重视质量和性能，使得我国医疗器械行业中的优质产品，尤其是能显著为患者带来精准性、安全性和疗效的产品，越来越得到市场的认可和接受。该医用超声仪器及有关设备项目计划总投资16218.09万元，其中：固定资产投资11457.55万元，占项目总投资的70.65%；流动资金4760.54万元，占项目总投资的29.35%。达产年营业收入33419.00万元，总成本费用25267.39万元，税金及附加308.34万元，利润总额8151.61万元，利税总额9584.31万元，税后净利润6113.71万元，达产年纳税总额3470.60万元；达产年投资利润率50.26%，投资利税率59.10%，投资回报率37.70%，全部投资回收期4.15年，提供就业职位660个。报告依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及项目承办单位的实际情况，按照项目的建设要求，对项目的实施在技术、经济、社会和环境保护、安全生产等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证；本报告通过对项目进行技术化和经济化比较和分析，阐述投资项目的市场必要性、技术可行性与经济合理性。

项目概况、建设背景及必要性、项目市场空间分析、项目建设规模、项目选址科学性分析、项目工程设计说明、工艺原则及设备选型、环境影响概况、项目职业安全、项目风险、节能分析、项目实施安排、投资方案、经济评价、总结及建议等。

超声诊断仪

第5节 B型超声成像诊断仪 B型超声显示影像真实、直观，而且可以实现实时动态成像显示，具有很高的诊断价值，受到医学界的高度重视和普遍接受，因此，虽然B型超声波成像诊断仪临床应用历史不长，发展却非常迅速,目前在各级医院应用极为广泛。本节对几种应用较广又具代表性的B型超声成像诊断仪的工作原理作一扼要介绍。一、机械扇形扫描B超仪超声波束以扇形方式扫查，可以不受透声窗口窄小的限制而保持较大的探查范围。比如对心脏的探查，由于胸骨和肋骨的阻碍，就只宜用扇形扫描B型超声波诊断仪进行。由于心脏运动速度快，为了实现实时动态显示，要求用于心脏探查的扇形扫描B型诊断仪具有较高的成像速度，一般在每秒30帧以上，同时应具有足够的探查深度和适量的线密度。产生高速机械扇形扫描通常采用的方法有2种，其一是单振元曲柄连杆摆动法，其二是风车式多振元(3个或4个晶体换能器)旋转法。 1.摆动式扇扫B超仪摆动式扇扫B超仪探头利用直流电机或步进电机驱动，通过凸轮、曲柄、连杆机构将电机的旋转运动转换为往返摆动，从而带动单个晶体换能器在一定角度(30°～90°之间)范围内产生扇形超声扫描，由于用于收发超声的晶体换能器在工作过程中是往返摆动的，因此它不能像A超探头那样直接与人体接触, 而需通过某种声媒质来传递超声，通常这种声媒质为蓖麻油。这样既可以使换能器自由运动，又保证了探头发射超声能量能有效地传送。一种典型的高速机械扇形扫描B型超声诊断仪电原理方框图如图7-14所示。同步发生器控制整机的同步工作，同步信号频率通常为3～4kHz(即探头发射脉冲的重复频率),当帧频一定时，同步信号频率的高低决定了扫描的帧线数。例如，当同步信号频率取3kHz，帧扫描频率取每秒30帧，则每帧图7-14 机械扇扫B超仪原理框图扫描线为100根。适当加大同步信号的频率，在帧扫描频率不变的情况下，每帧的扫描线数可以做得更高，从而使扫描线密度加大，影像的清晰度提高。

医用超声技术的现状、发展趋势与新技术展望

医疗设备佶垂医用超声技术的现状、发展趋势与新技术展望刘俊松（广东威尔医学科技股份有限公司，广东珠海５１９０６０）［摘要】超声医学是声学、医学和电子技术相结合的理、工、医综合学科。超声在医学上的应用主要有诊断和治疗两大类。超声诊断的最重要的特点是适时性、连续性和重复性。目前超声主要利用回波技术，但超声的物理参数甚多，发展潜力巨大。超声诊断与ｘ—ｃＴ、核磁共振、核素扫描已成为现代医学的四大影像技术。【关键词】超声物理特性；超声生物特性；无线超声探头［中图分类号】Ｒ３１２［文献标识码】Ａ［文章编号］１００７—７５１０（２００５）１２一００３８—０２Ｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｄｅＶｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄａｎｄｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌＯｇｙｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｍｅｄｉｃｉｎｅＬＩＵＪｕｎ—ｓｏｎｇ、（ＧｕａｎｇｄｏｎｇＷｅｌｌＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ，ＺｈｕｈａｉＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１９０６０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒ８ｃｔ：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｍｅｄｉｃｉｎｅｉｓａｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｆｉｅｌｄｃｏｍｂｉｎｅｄａｃｏｕｓｔｉｃｓ，ｍｅｄｉｃｉｎｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ．Ｔｈｅｍａｊｏｒａｐ—ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｉｎｍｅｄｉｃｉｎｅａｒｅｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄｔｈｅｒａｐｙ，ａｎｄｉｔｓｍａｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｍｅｌｉｎｅｓｓ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｎｅｓｓａｎｄｒｅｐｅａｔｉｎｇ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｍｅｄｉｃｉｎｅｐｒｉｍａｒｉｌｙｔａｋｅｓｕｓｅｏｆｅｃｈｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂｕｔｉｔｈａｓｍａｎｙｐｈｙｓｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｇｒｅａｔｄｅＶｅｌｏｐｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ．Ｎｏｗｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｄｉａｇｎｏｓｉｓ，ｔｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈＸ—ＣＴ，ＮＭＲａｎｄｎｕｃｌｉｄｅｓｃａｎ，ｈａｖｅａｌｒｅａｄｙｂｅｃｏｍｅｔｈｅｆｏｕｒｍａｊｏｒｉｍａｇｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎｍｏｄｅｒｎｉｍａｇｅｍｅｄｉｃｉｎｅ．１【ｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒ；ｗｉｒｅｌｅｓｓｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｒｏｂｅ超声医学就是利用超声的物理特性和人体组织的声学特性进行的临床医学的研究。１超声的物理特性１．１超声波属机械波，具有波长、频率和速度等物理量，超声波的产生需要有波源和介质。１．２束射性超声波能量可以集中成束状，且频率越高，波长越短，束射性越强，指向性越明显。１．３波动特性超声在人体组织中传播时，遇到不同的声学介面时就会产生反射，声阻抗差越大，反射越强，介质密度越不均匀，界面就越多，反射也愈多。这些特点构成了超声对人体器官可以探测的基础。１．４衰减特性超声在介质中传播时，声强逐渐减弱，振幅减小，这是因为介质对声能的吸收和分散，横向传播衰减可用聚焦克服。１．５多普勒效应这种波源、观察者和介质三者相互运动时频率变化的现象称为多普勒效应（Ｄｏｐｐｌｅｒ）。２超声影像技术原理２．１超声影像设备由结构、硬件和软件三大部分组成２．２超声成像的基本过程发射电路一高频脉冲一激励探头一发射超声波一在人体中传播一产生回波一探头接受一产生电信号一经高频放大一对数压缩一声束聚焦一增幅检波一形［收稿日期】２００５—０５—２３［修回日期】２００５一０６—３０成标准电视信号一显示。２．３电声能转换探头内部的压电晶体加高频电脉冲时发生形变，转换成声脉冲，称逆压电效应；反过来接受回声脉冲时也发生形变，又产生电脉冲，称正压电效应，从而实现了电能和声能的互换。２．４声束的聚焦聚焦能使声束变窄，发射和接收都要聚焦，其形式分透镜聚焦和电子聚焦。前者为声反射凹面镜，是压电材料做成的；后者为声波的相位调正，有线阵列和环阵列。聚焦宽度的大小是横向分辩力的量度，其深度是焦柱的长度。单焦点只在焦点附近的图像清晰；多焦点具有不同的焦距，可获得整个图像的清晰。２．５动态滤波探头发射的脉冲信号很窄，而频谱很宽，超声波在人体传播中，高频衰减大于低频衰减，从而造成回波中心频率下移。采用动态滤波器，随着波束扫描，自动地改变滤波器的中心频率和带宽，以获得最佳的接收效果。２．６对数压缩由于人体组织反射的差异，图像反差大，从而造成强、弱信号两端的信息损失。为此经放大和动态滤波后的接收信号要送至对数放大器，并压缩信号动态的范围。２．７信号转换回波信号是模拟信号（Ａｎａｌｏｇ），需经Ａ／Ｄ电路离散化，即量化成数字视频信号（Ｄｉｇｉｔ８１）。而数字图像信号进行调亮显示，又经过Ｄ／Ａ变换器，转换成模拟的全电视信 ?３８?２０卷１２期鼯２００５．１２　万方数据

几种常用的医学超声设备

A型超声诊断仪（amplitude） A型显示是一种最基本的显示方式，示波管上的横坐标表示超声波的传播时间，即探测深度；纵坐标则表示回波脉冲的幅度（amplitude），故称为A型。用A型诊断仪可以测量人体内各器官的位置、尺寸和组织的声学特性，并用于疾病诊断。 M型超声诊断仪（motion）它在A型超声诊断仪基础上发展来的一种最基本的超声诊断设备。显像管上的亮度表示回波幅度，由A型回波幅度加到显像管Z轴亮度调制极上所控制；其纵轴表示超声脉冲的传播时间，即探测深度；显像管水平偏转板加一慢时间扫描电压。这样在做人体探查时，就构成一幅各回波目标的活动曲线图。其在检查心脏时具有一系列优点，如对心血管各个部分大小、厚度、瓣膜运动的测量，以及研究心脏的各部分运动与心电图、心音图及脉搏之间的关系等，所以也称超声心动仪。此外它还可以研究其他各运动界面的情况，并通过与慢时间扫描同步移动探头，做一些简单的人体断层图。 B型超声诊断仪（brightness）其也称B型超声切面显像仪。它用回波脉冲的幅度调制显示器亮度，而显示器的横轴和纵轴则与声速扫描的位置一一对应，从而形成一幅亮度调制的超声切面图像。 D型超声多普勒诊断仪它利用超声波传播过程中与应用目标之间的相对运动所产生的多普勒效应来探测运动目标，主要包括多普勒血流测量和血流成像两种。目前的彩色血流成像（color flow imaging CFI）则是在实时B型超声图像中，以伪彩色表示心脏或血管中的血液流动。它是利用多次脉冲回波相关处理技术来取得血流运动信息，故常称为彩色多普勒血流成像（color Doppler flow imaging, CDFI）。经颅多普勒（transcranial Doppler，TCD）诊断仪应用低频多普勒超声，通过颞部、枕部、框部及颈部等透声窗，可以显示颅内脑动脉的血流动力学状况。 C型和F型超声成像设备它是在B型超声诊断仪的基础上发展起来的，主要用来获取与声束方向垂直或呈一定夹角的平面和曲线上的回波信息并成像。透射式C型成像类似普通X射线成像，反映了声束路径上所有组织总的超声特性，可分别利用总的超声衰减和传播时间进行C型成像。C型和F型扫描成像能提供一些B型超声成像不能获得的信息。超声外科设备超声外科学是继超声治疗和诊断之后出现的一个医用超声领域。它用较强的超声波粉碎眼部、肾部的病变组织并排出，如超声乳化白内障摘除等，以达到实施超声外科手术的目的。其优点是降低患者痛苦，缩短手术时间。超声治疗设备它主要利用组织吸收超声波能量等特性，即温热效应、机械效应和化学效应，达到治疗目的，目前超声加温治疗癌症是一个重要课题，利用环形相控换能器可方便的使声束聚焦于病变部位，使病变部位温度升高。相对于电磁波而言，超声治疗设备的声束方向与聚焦位置及声功率分布模式更便于控制。

第3章医用超声换能器与探头

第3章医用超声换能器与探头超声诊断仪是通过探头产生入射超声波(发射波)和接收反射超声波(回波)的，它是诊断设备的重要部件。高频电能激励探头中的晶体产生机械振动，反射超声波的机械振动又可以通过探头转换为电脉冲。也就是说探头能将电能转换成声能，又能够将声能转换成电能，所以探头又称作超声换能器。其原理来自于晶体的压电效应。 §3.1压电效应压电效应泛指晶体处于弹性介质中所具有的一种声-电可逆特性，此现象为法国物理学者居里兄弟于1880年所发现，故也称居里效应（图3-7）。图3-1晶体的压电效应具有压电效应性质的晶体，称为压电晶体。目前常用于超声探头的晶体片有锆酸铅、钛酸钡、石英、硫酸锂等人工或天然晶体。钛酸钡及锆酸铅是在高温下烧结的多晶陶瓷体，把毛坯烧结成陶瓷体后，经过适当的研磨修整，

得到所需的几何尺寸，再用高压直流电场极化后，就具有压电性质，成为换能器件。 3.1.1正压电效应在晶体或陶瓷的一定方向上，加上机械力使其发生形变，晶体或陶瓷的两个受力面上，产生符号相反的电荷；形变方向相反，电荷的极性随之变换，电荷密度同外施机械力成正比，这种因机械力作用而激起表面电荷的效应，称为正压电效应，如图3-7(a)。 3.1.2逆压电效应在晶体或陶瓷表面沿着电场方向施加电压，在电场作用下引起晶体或陶瓷几何形状应变，电压方向改变，应变方向亦随之改变，形变与电场电压成比例，这种因电场作用而诱发的形变效应，称为逆压电效应，如图3-7(b)。一般情况下，压电效应是线性的，然而，当电场过强或压力很大时，就会出现非线性关系。晶体和陶瓷片因切割方位和几何尺寸的不同，产生机械振动的固有频率也不同，当外加的交变电压的频率与固有频率一致时，产生的机械振动最强；当外加的机械力的频率与固有频率一致时，所产生的电荷也最多。在超声波诊断仪中激励脉冲的频率必须与探头的固有频率相同。 §3.2压电换能器的特性压电换能器的特性参量很多，现只简单介绍以下3种。 3.2.1频率特性压电换能器的晶体本身是一个弹性体，因此有其固有的谐振频率，当所施力的频率等于其固有频率时，它将产生机械谐振，由于正压电效应而产生

医用超声源声强测量不确定度

医用超声源声强测量不确定度前言：本文对用超声功率计检定用超声诊断仪超声源输出声强测量结果的不确定度进行了分析、评定和计算。一、测量结果不确定度评定 1 概述 1．1 测量依据：JJG 639—98(医用超声诊断仪超声源检定规程》 1．2 环境条件：电源电压：220V(1±10％)，50Hz；温度(15 35)~C，相对湿度≤80％ 1．3 测量标准：毫瓦级超声功率计u一9O型；准确度级别：准确度优于15％；量程：(1～100)mW；分辨率：0．1mW 1．4 被测对象：医用超声诊断仪超声源(B型) 1．5 测量过程：先将标准毫瓦级超声功率计调试好，然后按规程要求测量被检超声诊断仪探头的输出声功率，对同一探头进行不少于3次声功率测量，其测量结果的算术平均值作为被检超声诊断仪探头的输出声功率，然后除以探头的有效辐射面积S，得到实际的输出声强P／S。 1．6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。 2 建立数学模型 2．1 数学模型：I= S 式中：，—一被检仪器的输出声强(mW／cm2)；P——被检仪器的输出功率(roW)；．探头的有效辐射面积(era ) 2．2 传播率公式D=∑[‰D]z i= 1 输入量P，S彼此不相关，且均为1或一1，所以传播率公式转化为：=V—u2(／~+—u2(S) 3 全部输入量的标准不确定度评定及其相应自由度二、测量方法及测量依据：本测量依据JJG639-98医用超声源检定规程要求，主要评定声强测量不确定度和几何位置精度测量不确定度。典型值为探头有效发射面积2㎝2、探头输出功率6.0 mW、相临两靶线间距20㎜三、数学模型： ①I=P/S② L= Lb 式中：I —探头输出声强L —被测两靶线间距 P —探头输出功率Lb—相临两靶线间距 S —探头有效发射面积 up—功率测量不确定度 us—有效发射面积不确定度四、方差及标准不确定度分量：声强测量不确定度标准不确定度分量u（xi）不确定度来源标准不确定度值分布ci= ?f/?x ︱ci︱×u（xi）自由度νi up 功率测量 5.78% 均匀0.5 2.89% 50 u1 功率测量重复性0.47% 均匀9 u2 功率计不确定度5.78% 均匀50 us 探头有效发射面积5.78% 均匀0.024 0.139% 50 合成不确定度uc2= c12u2（p）＋c22u2（s）uc=2.89% 扩展不确定度U95=5.78%kp=2νeff =50 声强测量不确定度评定方差① uc2 (I ) =c12u(P)+ c22u(s)2 cP=?I/?P=1/S =0.5㎝-2 cS=?I/?S=－P /S2=－1.5 mW/㎝2

探析医用超声诊断仪超声源计量检定中的几个问题

探析医用超声诊断仪超声源计量检定中的几个问题发表时间：2019-05-24T11:13:45.297Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：李振斌1 张勇2 [导读] 摘要：医用超声诊断仪超声源计量检定工作是医学计量检定重要内容之一。（1.陕西省镇安县质量技术监督检测检验所陕西商洛；2.陕西省商洛市计量测试所陕西商洛）摘要：医用超声诊断仪超声源计量检定工作是医学计量检定重要内容之一。JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源检定规程》公布以来，很多学者和计量检定工作者对其做了不同层面的研究和探讨，本文根据一线计量工作经验总结，针对检定规程中几个常见问题进行剖析，旨在帮助一线计量工作者更好的理解规程，使检定结果更准确、可靠。本文仅代表作者观点，特此说明。关键词：医用超声源；计量检定；问题 1. JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源检定规程》适用范围 JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源检定规程》适用范围中明确了适用于新制造、使用中和修理后（包括更换探头）的，标称频率不高于7.5MHz的，通用B型脉冲反射式超声诊断仪超声源的检定。在计量检定时，一定要首先弄清楚被检超声源所配备相应探头的频率范围。通常情况下我们把介于2.5MHz～4.0MHz范围内的称为腹部探头，而把高于4.0MHz的称为小器官探头。我们在对被检超声源进行检定时，必须先要调整超声源频率至相应段位，在相应频率范围内判定超声源所属档次。我们通常所说的某超声诊断仪属于A当或者B档，都是在一定频率范围内，离开了频率范围，判定超声诊断仪所属档次并无实际意义。这是我们计量检定所要注意的首要问题。四维彩色超声诊断仪不适用本规程。四维彩色超声诊断仪不适用JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源检定规程》。四维彩色超声诊断仪是目前世界上最先进的彩色超声设备之一，能够显示您未出生的宝宝的实时动态活动图像，或者其它人体内脏器官的实时活动图像。JJG639-1998《医用超声诊断仪超声源检定规程》在概述中明确规定：“本规程仅适用于B型超声诊断仪超声源配接供腹部、心脏、小器官探查诊断的平面线阵、凸针、相控阵和机械扇扫（包括单元式、多元切换式和环阵）探头时的情况，而眼科和介入性超声所用的探头则不在其内。”值得说明的是范围仅为B型超声诊断仪形成平面图像的探头，不支持四维图像，计量检定时务必注意规程的适用范围。 2.输出声强的理解声强（度）是在某一点上，一个与指定方向垂直的单位面积上，在单位时间内通过的平均声能。医用超声源的声强是指在超声声束截面上单位面积的声功率量值(单位：W/cm2或mW/cm2)，换句话说就是医用超声源的声强就是1cm2上面的声功率。对医用超声源输出声强的检定意义就在于防止单位面积上超声声强过大，对孕产妇胎儿的成长发育造成伤害。从这一点出发，对医用超声源输出声强的检定应该是检定项目里最重要的一项，做好医用超声源输出声强的检定就有很重要的现实意义。那么，关于超声源剂量划分就是首先值得商椎的一个问题：美国声压标准规定为：峰值声压：Ispta<240mW/cm2；平均声压：Iob<10mW/cm2。根据我国现有的标准，由于检测条件的限制，还没有对峰值声压做出规定，而只对平均声压做出规定，即：Iob<10mW/cm2。这里需要注意的是，我们计量检定时所求值得到的声强ISAPA是3次声功率的算术平均值计算得来的。所以，在进行计量检定时，需要注意以下两点。图1 超声功率测量示意图图2 有效接收面积计算示意图 2.1要准确计算出配用探头的有效辐射面积。这里需指出的是，规程中规定将测得的超声功率值除以换能器的有效发射面积得到平均声强，这里首先要得到有效发射面积。而要得到有效发射面积有两种方法，第一是直接采用厂方提供的数据；二是当发射窗口长度大于功率计接收靶的直径(见图1)，这时功率计接收到的只是换能器发射出的超声功率的一部分(即非100％接收)，应按下面的公式计算有效接收面积(见图2)。设超声换能器的有效发射面积的宽度为b，超声功率计接收靶的半径为R，则用这种方式测量超声功率的有效接收面积A为：计算出有效接收面积后，再将所测得的超声功率P除以有效接收面积A得到超声声强I。现在已有多种方式测量的超声功率计，其有效接收面积应根据实际情况进行计算，上图是据美国UPM-DT-1型超声功率计为例。 2.2要清楚平均声强不等于最大峰值声强。至于用平均声强能否代表超声诊断仪输出的最大峰值声强，是一个值得探讨的问题，很多学者都有不同的见解，在此不做赘述。 3.谐波功能对计量检定的影响及注意事项医用超声诊断仪谐波成像利用的是声波在传播过程中产生的谐波现象。超声波在介质中产生谐波的原因有两个，一个是由有限振幅或大振幅的声波产生的非线性效应，一个是传播介质的非线性效应。超声波在介质中传播时，传播路径的介质会交替出现压缩和稀疏区域，该扰动实际可以表示为压力对时间的曲线，表现为失真的正弦波，是基频声波与其谐波成分的叠加结果。谐波频率是原始声波频率的2倍、3倍以及其它更高倍数，即谐波成分是二次谐波、三次谐波及三次以上高次谐波，由于三次及以上谐波的幅度很弱，谐波成像功能利用的是二次谐波，谐波幅度与基频波幅度成二次方成正比关系。因为谐波功能的这种特性，计量检定时要注意以下两点。 3.1超声输出功率检定时，需要关闭谐波功能。对100台医用超声诊断仪超声源超声功率检测数据分析，在开启谐波的情况下，其输出

超声诊断仪基本原理及其结构

江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号2 超声诊断仪原理及其基本结构超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性，通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像，从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。超声诊断技术的发展历程 20世纪50年代建立，70年代广泛发展应用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围，也提高了诊断水平，90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。二．超声诊断仪的种类 (一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪，把接收到的回声以波的振幅显示，振幅的高低代表回声的强弱，以波型形式出现，称为回声图，现已被B型超声取代，仅在眼科生物测量方面尚在应用，其优点是测量距离的精度高。(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪，把接收到的回声，以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱。通过扫

描电路，最后显示为断层图像，称为声像图。B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同，显示的声像图有矩形、梯形和扇形。矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现，适用于浅表器官的诊断；扇形声像图用的探头有多种，机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野，适用于心脏诊断；后一种探头浅表与深部显示均宽广，适用于腹部诊断，有一种曲率半径小的凸阵探头，也可用小的声窗，窥见深部较宽的视野。 (三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化，介于A型和B型之间，得到的是一维信息。在辉度调制的基础上，加上一个慢扫描电路，使辉度调制的一维回声信号，得到时间上的展开，形成曲线。用以观察心脏瓣膜活动等，现在M型超声已成为B型超声诊断仪中的一个功能部分不作为单独的仪器出售。(四) D型在二维图像上某点取样，获得多普勒频谱加以分析，获得血流动力学的信息，对心血管的诊断极为有用，所用探头与B型合用，只有连续波多普勒，需要用专用的探头。超声诊断仪兼有B型功能和D型功能者称双功超声诊断仪。(五) 彩色多普勒超声诊断仪具有彩色血流图功能，并覆盖在二维声像图上，可显示脏器和器官内血管的分布、走向，并借此能方便地采样，获得多普勒频谱，测得血流的多项重要的血流动力学参数，供诊断之用。彩色多普勒超声诊断仪一般均兼有B型、M型、D型和彩色血流图功能。(六) 三维超声诊断仪三维超声是建立在二维基础上，在彩色多普勒超声诊断仪的基础上，配上数据采集装置，再加上三维重建软件，该仪器即有三维显示功能。(七) C型C型超声仪也是辉度调制型的一种，与B型不同的是其显示层面与探测面呈同等深度。超声诊断仪基本原理