超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀校準(zhǔn)方法探究

王琳 董佳 宋潔

【摘要】 參考YY/T 0593-2015《超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀》，對(duì)超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀的超聲工作頻率、血流速測(cè)量范圍及誤差、超聲輸出功率等項(xiàng)目的校準(zhǔn)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

【關(guān)鍵詞】 超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀;校準(zhǔn)方法

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.02.019

Study on Calibration Method of Ultrasound Transcranial

Doppler System

WANG Lin，DONG Jia，SONG Jie

（Liaoning Institute of Measurement，Shenyang 110004，China）

Abstract： Referring to YY/T 0593-2015 Ultrasound Transcranial Doppler System，the calibration methods of ultrasonic working frequency，blood flow measurement range and error，ultrasonic output power and other items of ultrasound transcranial doppler system are briefly introduced.

Key words： ultrasound transcranial doppler system;calibration method

超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀（TCD）是利用超聲的多普勒效應(yīng)來檢測(cè)顱內(nèi)血管血流情況的一種醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備。

1 計(jì)量特性

1.1 超聲頻率

超聲的工作頻率與標(biāo)稱頻率的相對(duì)示值誤差應(yīng)不大于±10%。

1.2 血流速測(cè)量范圍及誤差

1.2.1 血流速在不同工作模式下的測(cè)量范圍要求（見表1）

1.2.2 血流速測(cè)量誤差

血流速測(cè)量相對(duì)示值誤差超過±20%。

未標(biāo)注的工作頻率下的測(cè)量范圍和誤差可參考制造商在產(chǎn)品說明或隨機(jī)文件里規(guī)定。

1.3 超聲輸出功率

超聲輸出功率應(yīng)按照產(chǎn)品說明或隨機(jī)文件里規(guī)定可調(diào)節(jié)。

2 校準(zhǔn)方法

2.1 環(huán)境條件

環(huán)境溫度：（15～35） ℃;環(huán)境相對(duì)濕度：30%～80%。

2.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

2.2.1 示波器

示波器應(yīng)具有雙通道電壓輸入功能，并能對(duì)電壓測(cè)量功能進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)要求可以測(cè)量時(shí)間。頻率響應(yīng)大于50 MHz，電壓輸入范圍優(yōu)于50 mV～20 V。

2.2.2 測(cè)試體模

測(cè)試體模可采用仿血流或弦線式體模，其超聲仿組織材料應(yīng)滿足：聲速為（1540±15） m/s，衰減系數(shù)（0.5±0.05）×10-1 dBm-1Hz-1。

超聲仿組織材料的聲學(xué)特性不限于上述要求，如選用其他參數(shù)的超聲仿組織材料，需注明并對(duì)血流探測(cè)深度作適當(dāng)修正。

2.2.3 頻率計(jì)

頻率計(jì)的準(zhǔn)確度要求小于10×10-6。

2.2.4 毫瓦級(jí)超聲功率計(jì)

毫瓦級(jí)超聲功率計(jì)要求測(cè)量范圍大于1 mW～500 mW，分辨力小于0.1 mW，不確定度大于10%。

2.3 校準(zhǔn)方法

2.3.1 超聲工作頻率示值誤差

將被測(cè)超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀與頻率計(jì)按換發(fā)射能器激勵(lì)回路波形的連接方式，參照?qǐng)D1所示。在測(cè)量范圍內(nèi)均勻的選擇3個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每點(diǎn)測(cè)量3次，超聲工作頻率的示值誤差應(yīng)滿足1.1的要求。

[Δ=f-ff×100%]

式中：Δ——頻率測(cè)量誤差;

[f]——頻率測(cè)量平均值，MHz;

[f]——頻率標(biāo)稱值，MHz。

2.3.2 血流速測(cè)量范圍及示值誤差

將血流測(cè)試體模放置在固定的平面上，確保各試件的完整，將各部分按操作規(guī)范連接成閉合的通道，并保證通道內(nèi)在整個(gè)測(cè)試過程中沒有氣泡。被測(cè)超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀的換能器端面放置在血流測(cè)試體模最大探測(cè)深度的二分之一處，并將超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀的聲功率、接收增益等調(diào)節(jié)在最佳處。

2.3.2.1 血流速測(cè)量范圍

按照表1，分別設(shè)置超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀頻率，并將血流測(cè)試體模的流速分別設(shè)置為與之對(duì)應(yīng)的最大、最小流速，記錄超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀顯示的實(shí)際測(cè)量值，作為的超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀的血流速測(cè)量范圍。

2.3.2.2 血流速示值誤差

測(cè)量血流速測(cè)量誤差時(shí)，將超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀的探頭置于涂有耦合劑的掃描平面上，被測(cè)血流儀置于血流速度測(cè)量狀態(tài)，在血管內(nèi)選擇適當(dāng)?shù)娜訁^(qū)。體模的流速分別設(shè)置流速測(cè)量范圍的1/3和2/3處，每點(diǎn)測(cè)量3次。

[Δ=v-vv×100%]

式中：Δ——血流速度測(cè)量誤差;

[v]——血流速度平均值，cm/s;

[v]——血流速度標(biāo)稱值，cm/s。

2.3.3 超聲輸出功率

對(duì)超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀依次配接不同工作頻率和工作模式的探頭，用毫瓦級(jí)超聲功率計(jì)分別測(cè)量它們?cè)赥CD輸出為最小和最大時(shí)的實(shí)際超聲功率。

3 結(jié)語

本文對(duì)超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀的超聲工作頻率、血流速測(cè)量范圍及誤差、超聲輸出功率的校準(zhǔn)方法進(jìn)行了詳細(xì)論述，從而為超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀的校準(zhǔn)提供了可行、有效的方法，相關(guān)人員可加以參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 超聲經(jīng)顱多普勒血流分析儀：YY/T 0593-2015[S].

[2] 彩色多普勒超聲診斷儀（血流測(cè)量部分）校準(zhǔn)規(guī)范：JJF 1438-2013[S].

【作者簡(jiǎn)介】

王琳（1989-），女，工程師，碩士，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)計(jì)量。

董佳（1987-），女，工程師，碩士，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)計(jì)量。

宋潔（1978-），女，高級(jí)工程師，本科，研究方向?yàn)獒t(yī)學(xué)計(jì)量。