唐彩燕（杭州市富陽(yáng)區(qū)食品安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，浙江杭州　311400）

探討醫(yī)用超聲源的輸出聲強(qiáng)測(cè)量結(jié)果及檢定

唐彩燕
（杭州市富陽(yáng)區(qū)食品安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，浙江杭州311400）

在科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，醫(yī)學(xué)和計(jì)生事業(yè)飛速發(fā)展的今天，醫(yī)療超聲檢測(cè)儀走進(jìn)大小醫(yī)院，醫(yī)用超聲源也成為“醫(yī)療三源”之一，醫(yī)用超聲檢測(cè)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(xué)差異、生理結(jié)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中的物理差異，進(jìn)而形成圖像、數(shù)據(jù)，為醫(yī)學(xué)診斷提供依據(jù)，同時(shí)超聲診斷安全性問題也日漸被人們所關(guān)注。本文通過對(duì)超聲源輸出聲強(qiáng)的檢定的深入分析，探討如何正確使用超聲檢測(cè)儀。

醫(yī)用超聲源聲強(qiáng)超聲檢測(cè)儀

隨著科學(xué)技術(shù)、醫(yī)療計(jì)生事業(yè)的快速發(fā)展，超聲在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，為醫(yī)學(xué)診斷提供依據(jù)。然而數(shù)據(jù)研究表明，超聲對(duì)準(zhǔn)胚胎的輻照過長(zhǎng)即可對(duì)胚胎的正常發(fā)育造成影響，超聲診斷的安全性和其潛在的危險(xiǎn)性令人擔(dān)憂。超聲源輸出聲強(qiáng)成為醫(yī)用超聲檢測(cè)儀的重要安全性指標(biāo)。

1　醫(yī)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(yī)學(xué)超聲是超聲學(xué)的分支，其主要研究超聲波在人體中的傳播規(guī)律，進(jìn)而分析其對(duì)人體組織產(chǎn)生的效應(yīng)。從商品化儀器的角度，醫(yī)用超聲源主要分為兩大類：診斷儀和治療機(jī)，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(yùn)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(diào)制方式顯示超聲換能器或換能器陣列聲束掃查平面內(nèi)的人物或動(dòng)物體的斷面超聲圖像的脈沖-回波式超聲診斷儀［1］。根據(jù)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(yī)用超聲源輸出聲強(qiáng)的檢定

根據(jù)JJG639-1998《醫(yī)用超聲診斷儀超聲源 》中規(guī)定，我們對(duì)于醫(yī)用超聲源的檢定主要是針對(duì)計(jì)量性能的檢定。

聲強(qiáng)是指在聲場(chǎng)的某一點(diǎn)處，一個(gè)與指定方向垂直的單位面積上在單位時(shí)間內(nèi)通過的平均聲能，單位為W/m2，目前，聲強(qiáng)的測(cè)量方法主要有熱學(xué)法、光學(xué)法、電學(xué)法、力學(xué)法。尤其以光學(xué)力法使用最早，范圍最廣。

醫(yī)用超聲源聲強(qiáng)往往通過對(duì)B超探頭的輸出聲功率得到，在測(cè)量時(shí)，先將被檢測(cè)儀器預(yù)熱30分鐘，水平放置毫瓦級(jí)功率計(jì)，連續(xù)測(cè)量三次，取其算術(shù)平均值，最后根據(jù)被測(cè)儀器探頭的有效輻射面積，計(jì)算出聲強(qiáng)。由聲強(qiáng)的定義可知，在測(cè)量過程中，我們要求超聲波的發(fā)射方向必須與靶的橫截面相垂直，而這對(duì)于凹形面等是比較苛刻的，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(jìn)行計(jì)算。

3　醫(yī)用超聲源輸出聲強(qiáng)檢定的注意事項(xiàng)

對(duì)于被檢測(cè)的超聲檢測(cè)儀器，我們應(yīng)允許將其功能調(diào)試到最佳狀態(tài)，使其各方面的性能得到充分的發(fā)揮，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，超聲檢測(cè)儀器也在不斷的更新?lián)Q代，每年廠商都要推出一兩項(xiàng)新的技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備上，在檢測(cè)輸出的聲強(qiáng)時(shí)，我們一定要將儀器的總增益值放大到最大值。在測(cè)試時(shí)，一定要對(duì)被檢儀器進(jìn)行預(yù)熱加溫，使得儀器進(jìn)入穩(wěn)定工作后在對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量時(shí)，要注意探頭是否完好無損，是否有裂縫，防止探頭在進(jìn)入水中而燒毀設(shè)備。

在測(cè)量時(shí)，要注意調(diào)節(jié)毫瓦級(jí)超聲功率計(jì)平衡旋鈕的位置，以免在測(cè)量時(shí)產(chǎn)生誤差，被測(cè)醫(yī)用超聲源的探頭要對(duì)準(zhǔn)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(huì)使得部分的聲超能量耦合到毫瓦級(jí)超聲功率計(jì)的水槽中，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差的產(chǎn)生［3］，對(duì)于探頭的有效面積，可以根據(jù)超聲診斷儀的使用說明獲得，也可根據(jù)公式S=L1*L2計(jì)算得到。

4　醫(yī)用超聲源輸出聲強(qiáng)檢定的意義

醫(yī)用超聲診斷儀是一種無損傷、非侵入、高靈敏度、價(jià)格較低的現(xiàn)代影像診斷設(shè)備，應(yīng)用范圍廣，在臨床上，主要用于對(duì)心臟等內(nèi)臟器官的疾病的診斷，同時(shí)也大量的服務(wù)于生殖健康和計(jì)劃生育領(lǐng)域，診斷儀性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性、臨床階段的有效性，更加關(guān)系到人類的生命健康和生命繁殖的質(zhì)量。

在醫(yī)學(xué)運(yùn)用中，我們要求：輸出聲強(qiáng)一般不得大于10mW/m2，當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，超聲具有的物理能量作用于人體組織而產(chǎn)生超聲的生物效應(yīng)，進(jìn)而影響人們的身體健康。醫(yī)用超聲源檢測(cè)規(guī)程中規(guī)定，對(duì)于輸出強(qiáng)度大于10mW/㎡的醫(yī)用超聲檢測(cè)儀要加以標(biāo)注，并標(biāo)明“嚴(yán)禁用于孕產(chǎn)婦作胎兒檢查”［4］。所以，在醫(yī)學(xué)上對(duì)超聲波儀器的使用，應(yīng)該引起社會(huì)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的高度重視。大量的數(shù)據(jù)研究表明，當(dāng)超聲波輸出聲強(qiáng)超過8.3 mW/m2時(shí)，血液中染色體發(fā)生病變的可能性大大增加，這也就意味著胎兒發(fā)生畸形和先天性障礙的幾率大大增高。因此許多國(guó)家呼吁，胎兒在三個(gè)月成型期內(nèi)避免做B超檢查。

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

5　結(jié)語

目前，我們?cè)谂R床診斷中診斷設(shè)備的操作往往是由臨床醫(yī)師承擔(dān)，在操作過程中通常只關(guān)心與設(shè)備有效性相關(guān)的部分，在胎兒檢查時(shí)甚至存在怎么清楚怎么調(diào)的現(xiàn)象，而對(duì)患者的健康的關(guān)注基本無從談起。在對(duì)外的招標(biāo)采購(gòu)中，采購(gòu)方也往往只關(guān)注產(chǎn)品的成像如何清晰，三維成像效果等。針對(duì)這種狀況，我們對(duì)于超聲技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)采取謹(jǐn)慎的態(tài)度，加強(qiáng)對(duì)醫(yī)師的安全使用的宣傳，嚴(yán)格落實(shí)我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并與國(guó)際接軌，在保證患者健康安全的前提下促進(jìn)臨床診斷的高效發(fā)展。

［1］王冰.醫(yī)用超聲源輸出聲強(qiáng)檢測(cè)儀的研制［D］.鄭州大學(xué)，2007.

［2］李敏毅，許月珍，楊德俊.醫(yī)用超聲源檢定中需要注意的事項(xiàng)［J］.中國(guó)計(jì)量，2009，02:108-109.

［3］夏力哈爾.醫(yī)用超聲診斷儀超聲源輸出聲強(qiáng)測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定［J］.計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2009，11:82-83.

［4］牛鳳岐.就所謂“醫(yī)用超聲源”及其“計(jì)量檢定”的由來和法理問題的調(diào)研報(bào)告［J］.中華醫(yī)學(xué)超聲雜志（電子版），2011，11:2292-2298.