探討醫用超聲源的輸出聲強測量結果及檢定

唐彩燕（杭州市富陽區食品安全檢驗檢測中心，浙江杭州　311400）

探討醫用超聲源的輸出聲強測量結果及檢定

唐彩燕
（杭州市富陽區食品安全檢驗檢測中心，浙江杭州311400）

在科學技術的不斷進步，醫學和計生事業飛速發展的今天，醫療超聲檢測儀走進大小醫院，醫用超聲源也成為“醫療三源”之一，醫用超聲檢測儀通過超聲波掃描、檢查人體不同組織，分析病理組織和正常組織的聲學差異、生理結構在運動過程中的物理差異，進而形成圖像、數據，為醫學診斷提供依據，同時超聲診斷安全性問題也日漸被人們所關注。本文通過對超聲源輸出聲強的檢定的深入分析，探討如何正確使用超聲檢測儀。

醫用超聲源聲強超聲檢測儀

隨著科學技術、醫療計生事業的快速發展，超聲在醫學領域廣泛應用，為醫學診斷提供依據。然而數據研究表明，超聲對準胚胎的輻照過長即可對胚胎的正常發育造成影響，超聲診斷的安全性和其潛在的危險性令人擔憂。超聲源輸出聲強成為醫用超聲檢測儀的重要安全性指標。

1　醫用超聲源的種類

在日常生活中，我們通常把20000赫茲以上，人耳難以聽到聲音定義為超聲；醫學超聲是超聲學的分支，其主要研究超聲波在人體中的傳播規律，進而分析其對人體組織產生的效應。從商品化儀器的角度，醫用超聲源主要分為兩大類：診斷儀和治療機，其中以診斷儀的種類尤其豐富，主要包括A型、B型、M型、D型。

目前，我們使用的超聲診斷儀主要有脈沖式超聲診斷儀，其主要是運用超聲波脈沖反射原理制成。另一種是超聲切面成像儀，也就是我們通常所說的B超；以亮度調制方式顯示超聲換能器或換能器陣列聲束掃查平面內的人物或動物體的斷面超聲圖像的脈沖-回波式超聲診斷儀［1］。根據其顯示方式不同，脈沖-回波式超聲診斷儀又可分為A型、B型和M型。

2　醫用超聲源輸出聲強的檢定

根據JJG639-1998《醫用超聲診斷儀超聲源 》中規定，我們對于醫用超聲源的檢定主要是針對計量性能的檢定。

聲強是指在聲場的某一點處，一個與指定方向垂直的單位面積上在單位時間內通過的平均聲能，單位為W/m2，目前，聲強的測量方法主要有熱學法、光學法、電學法、力學法。尤其以光學力法使用最早，范圍最廣。

醫用超聲源聲強往往通過對B超探頭的輸出聲功率得到，在測量時，先將被檢測儀器預熱30分鐘，水平放置毫瓦級功率計，連續測量三次，取其算術平均值，最后根據被測儀器探頭的有效輻射面積，計算出聲強。由聲強的定義可知，在測量過程中，我們要求超聲波的發射方向必須與靶的橫截面相垂直，而這對于凹形面等是比較苛刻的，在國際標準中提出了“有界輸出功率”的概念，其主要通過專門制作的、中間留有寬1厘米左右窗口的“掩膜”將兩側的非垂直射入的聲源屏蔽［2］，只取其垂直射入的聲源面積，進行計算。

3　醫用超聲源輸出聲強檢定的注意事項

對于被檢測的超聲檢測儀器，我們應允許將其功能調試到最佳狀態，使其各方面的性能得到充分的發揮，隨著科學技術的不斷發展，超聲檢測儀器也在不斷的更新換代，每年廠商都要推出一兩項新的技術應用于設備上，在檢測輸出的聲強時，我們一定要將儀器的總增益值放大到最大值。在測試時，一定要對被檢儀器進行預熱加溫，使得儀器進入穩定工作后在對其進行檢測，測量時，要注意探頭是否完好無損，是否有裂縫，防止探頭在進入水中而燒毀設備。

在測量時，要注意調節毫瓦級超聲功率計平衡旋鈕的位置，以免在測量時產生誤差，被測醫用超聲源的探頭要對準耦合聲窗的中心位置，這兩者之間不能留有間隙，若有間隙，會使得部分的聲超能量耦合到毫瓦級超聲功率計的水槽中，會導致測量誤差的產生［3］，對于探頭的有效面積，可以根據超聲診斷儀的使用說明獲得，也可根據公式S=L1*L2計算得到。

4　醫用超聲源輸出聲強檢定的意義

醫用超聲診斷儀是一種無損傷、非侵入、高靈敏度、價格較低的現代影像診斷設備，應用范圍廣，在臨床上，主要用于對心臟等內臟器官的疾病的診斷，同時也大量的服務于生殖健康和計劃生育領域，診斷儀性能的優劣直接關系到診斷結果的準確性、臨床階段的有效性，更加關系到人類的生命健康和生命繁殖的質量。

在醫學運用中，我們要求：輸出聲強一般不得大于10mW/m2，當聲強達到一定強度時，超聲具有的物理能量作用于人體組織而產生超聲的生物效應，進而影響人們的身體健康。醫用超聲源檢測規程中規定，對于輸出強度大于10mW/㎡的醫用超聲檢測儀要加以標注，并標明“嚴禁用于孕產婦作胎兒檢查”［4］。所以，在醫學上對超聲波儀器的使用，應該引起社會和醫療機構的高度重視。大量的數據研究表明，當超聲波輸出聲強超過8.3 mW/m2時，血液中染色體發生病變的可能性大大增加，這也就意味著胎兒發生畸形和先天性障礙的幾率大大增高。因此許多國家呼吁，胎兒在三個月成型期內避免做B超檢查。

對于超聲診斷我們往往并不需要超聲的生物效應，在滿足診斷需要的同時，生物效應越低越好，而目前超聲行業尤其是彩色多普勒超聲的研究和設計過程中存在的主要矛盾就是往往聲功率越大，超聲設備的成像越清晰，因此對患者帶來的身體傷害也越大。能否準確的測量超聲診斷設備的最大聲輸出值對于安全使用超聲診斷設備以及超聲診斷技術的發展顯得尤其重要。

5　結語

目前，我們在臨床診斷中診斷設備的操作往往是由臨床醫師承擔，在操作過程中通常只關心與設備有效性相關的部分，在胎兒檢查時甚至存在怎么清楚怎么調的現象，而對患者的健康的關注基本無從談起。在對外的招標采購中，采購方也往往只關注產品的成像如何清晰，三維成像效果等。針對這種狀況，我們對于超聲技術的運用應采取謹慎的態度，加強對醫師的安全使用的宣傳，嚴格落實我國相關標準并與國際接軌，在保證患者健康安全的前提下促進臨床診斷的高效發展。

［1］王冰.醫用超聲源輸出聲強檢測儀的研制［D］.鄭州大學，2007.

［2］李敏毅，許月珍，楊德俊.醫用超聲源檢定中需要注意的事項［J］.中國計量，2009，02:108-109.

［3］夏力哈爾.醫用超聲診斷儀超聲源輸出聲強測量結果的不確定度評定［J］.計量與測試技術，2009，11:82-83.

［4］牛鳳岐.就所謂“醫用超聲源”及其“計量檢定”的由來和法理問題的調研報告［J］.中華醫學超聲雜志（電子版），2011，11:2292-2298.