超聲診斷儀的檢測及相關問題的探討

一、超聲診斷儀的計量檢定

    目前，超聲診斷儀的檢測依據是JJG639-1998《醫用超聲診斷儀》檢定規程。此規程主要采用了仿人體組織模型(以下簡稱“體模”)作為標準器對超聲診斷儀的各項指標進行逐一的檢測。下面筆者將對超聲診斷儀檢定項目中的問題進行探討。
    1.外觀
    超聲診斷儀屬于大型醫療設備，一旦購進，無重大問題醫院一般不會輕易更換。因此，筆者檢測過的超聲診斷儀不少已經服役10年以上，按鍵不靈、探頭接觸面磨損、探頭導線破損都是常見的問題。按鍵不靈容易影響測量的準確度，探頭接觸面磨損會使圖像產生不正常波紋，影響成像質量，而導線的破損更是致命傷，輕微的會使圖像局部缺失，嚴重的探頭就報廢了。因此，單從外觀即可一窺所檢測的超聲診斷儀的品質。
    2.輸出聲強、聲功率的檢測
    檢測超聲強度和功率的核心檢測儀器是毫瓦級超聲功率計。毫瓦級超聲功率計的使用關鍵在于水平位置的調整，再就是要使用無泡蒸餾水作為傳導介質，最后應注意的是，對于探頭存在破損的要小心檢測，不要因為檢測而帶來不必要的損失。
    筆者認為，探頭的超聲強度是一個很嚴肅的指標，因為如果超聲強度超出規定的范圍，將會對人體組織產生損害，尤其是對于胎兒。因此，對于妊娠期間作超聲檢查的孕婦，醫生應當謹遵使用最小劑量的原則，而輸出聲強值超出10mW/cm2的超聲源，應嚴禁用于孕產婦的臨床診斷。作為計量檢定人員，有責任和義務告知主治醫生每個探頭的實際輸出功率，以便醫生更好地服務患者。
    3.漏電流檢測
    漏電流使用漏電流測量儀進行檢測，其目的主要是防止患者或醫生因儀器意外漏電而導致觸電。但是，由于超聲診斷儀等大型醫療設備一般都具有良好的接地，而且探頭的外部構造都是塑料制品，漏電電流十分微弱，筆者在實際檢測中，至今還沒有發現這方面指標不合格的儀器。
    4.探測深度檢測
    探測深度是描述超聲源穿透能力的指標，深度較淺的探頭不能用于肥胖人士的超聲波檢查。
    目前，超聲診斷儀上比較常見的探頭主要有腹部探頭(多為3.5MHz左右凸陣)、淺表層探頭(多為7.5MHz左右線陣，又叫小器官探頭)、心臟探頭(多為2.5MHz左右相控陣，也有凸陣)、陰道探頭(屬于高頻特種探頭，頻率多為6.5MHz左右)、三維探頭(可以提供三維立體圖像的特種探頭，頻率多為3.5MHz左右)。以上這些探頭的檢測方法大致相同，檢測時根據頻率范圍選擇相應的體模即可。
    對于深度的測量值，只要符合規程中不同頻率的規定值即為合格，但是根據聲學原理，探頭的探測深度與自身工作的頻率有直接關系，而超聲診斷儀上的探頭工作頻率在一定范圍內一般都是可調的。例如，腹部探頭在3.5MHz時可以探測到180mm的深度，然而如果將其頻率降低到2.5MHz，往往可以看到190mm甚至更深。因此，對于深度的檢測，不能只根據探頭當時工作的頻率所檢測到的深度就下結論，尤其是當探頭探測深度不能達到規程的最低要求時。此外就是圖像的增益問題。醫生常用的檢測深度大約在160mm左右，并往往會根據自己的需要調節圖像增益，使之適合160mm左右的深度，而我們進行深度檢測的目的是看探頭到底能探多深，因此，檢測時還要適當調節相應的圖像增益，比如遠場的圖像增益以及總增益等，以便更加準確地判斷探頭的探測深度。
    5.側向(橫向)、軸向(縱向)分辨力的檢測
    側向(橫向)分辨力是指在與超聲波聲束垂直的直線面上，能夠在超聲診斷儀顯示器上分辨兩個回波目標相鄰兩點間的最小距離，該兩點距離越小，聲像圖橫向界面的層理越清晰。
    軸向(縱向)分辨力是指超聲波聲束沿軸線方向穿過介質，能夠在超聲診斷儀顯示器上分辨兩個回波目標相鄰兩點間的最小距離，該兩點距離越小，聲像圖縱向界面的層理越清晰。
    分辨力可以說是衡量超聲探頭好壞的一個最直觀的指標，其好壞直接影響超聲診斷儀的成像清晰度；分辨力好的探頭可以幫助醫生更容易地發現病灶和判斷病情，從某種程度上說，分辨力好的超聲診斷儀甚至可以間接提高醫生的診斷水平。
    分辨力的側向與軸向檢測是通過仿組織超聲波體模中的分辨力靶群進行的，詳細方法見JJG639-1998。下面需要指出的是探測超聲波頻率對分辨力的影響。
    頻率越高，兩個波峰之間的距離就越近，能夠分辨目標相鄰兩點間的距離就越小，圖像就越細膩，分辨力就越高。但是就好比無線電波中短波容易被建筑物阻擋，而中波卻可以毫無阻礙地傳播較遠的距離一樣，高頻超聲波的穿透能力也會下降，即探測深度會比較淺。因此，需要找到一個合理的平衡點，以期在深度和分辨力兩項指標中都能夠獲得較滿意的效果。
    實際檢測中，因為超聲診斷儀的探頭都是可變頻的，如果發現探頭的分辨力不理想，也不必匆忙給探頭定擋(規程中將超聲波探頭按照不同的指標定為A、B、C、D四擋)，適當提高探頭頻率也許可以獲得意想不到的效果。此外，一定要使用超聲診斷儀的聚焦功能，使用單點聚焦(有些超聲診斷儀功能較強，有單點、兩點、三點，甚至多點聚焦功能)，即可將焦點定在需要測量的靶群附近，這樣才能比較真實地反映探頭的分辨力。最后提一下，有些超聲診斷儀還具有二次諧波成像功能，可以濾除基波信號干擾，有效改善二維圖像質量，進一步提高分辨力。
    6.盲區的檢定
    盲區的檢定只針對低頻探頭，如腹部探頭和心臟探頭。目的就是看探頭最淺可以看到什么程度。使用仿組織超聲波體模進行檢測。
    檢測時將超聲診斷儀焦點放在體模近場的盲區靶線附近，并適當增加近場圖像增益，然后沿靶線陸續判讀即是。
    7.縱向、橫向及囊性病灶直徑的示值誤差
    關于示值誤差的檢測，要分別根據探頭頻率范圍選擇相應的體模。通過測量出體模橫向、縱向標尺及囊腫直徑的示值，再與體模標準值進行比較得出的比值就是示值誤差。這個指標可以反映超聲診斷儀的測量準確度。檢測中需要注意的是測量時的操作手法，這是檢測數據是否準確可靠的關鍵。下面是筆者在示值誤差實際檢測中總結的一點經驗，供大家參考。
    縱向示值誤差檢測時，關鍵是要使探測到的縱向標尺盡量在顯示器中垂直，由于縱向標尺的邊緣比較細，一般不會因測量點位置的選定不準而造成過大的誤差。
    橫向示值誤差檢測時，分辨力差一些的探頭就會出現問題，因為橫向標尺上的每一點在這樣的超聲診斷儀上探測出來的影像都成了一條一條的短線，使得測量點難以選定；根據經驗和一些主治醫師的指導，測量點應當盡量選在短線的中間，這樣測量出來的距離最為接近真實值。
    囊腫直徑示值誤差檢測時，也是鑒于部分超聲診斷儀的分辨力問題。在性能較差的超聲診斷儀上，體模中囊腫的成像邊緣往往不清晰，造成囊腫邊緣切點的位置難以確定，這時就要使用超聲診斷儀的局部放大功能，將囊腫部位局部放大，這樣可以比較容易地確定邊緣切點，使得測量數據更為準確。

二、對檢定規程的思考

    按JJG639-1998檢定，可以很客觀地反映超聲診斷儀的性能指標，然而本著“盡信書不如無書”的精神，對于規程，筆者也有一些思考和想法供大家探討。
    1.規程中對于超聲源A、B、C、D擋的定位，筆者認為D擋探頭范圍過寬，對于實際的醫學診斷已無太大意義，應該舍棄。而A擋的指標可以進一步提高，尤其對于分辨力指標，A擋仍顯太寬，不足以區分出一些性能優良的儀器。
    2.對于心臟探頭分辨力指標規定與腹部探頭相似，筆者認為不妥。規程認為心臟探頭的工作頻率在(2.5～3.5)MHz左右。兩者而腹部探頭的工作頻率在(3～5)MHz左右。兩者同屬低頻探頭，在相同頻率下給予了相同的分辨力指標。但在實際應用中，及心臟探頭的作用主要是探測心臟的輪廓，及心室、心房的構造有無異常等，而心臟相對腹部器官來說，它有大量的血流經過，這其中隨著心臟起搏，血流量會發生劇烈變化，對于超聲檢測來講，大量的血流會帶來相當多的干擾波，因此，設計心臟探頭參數時已濾除了一些影響心臟探測的干擾波，以幫助醫生更方便地對心臟進行檢查。這就是為什么在相同的頻率下心臟探頭的分辨力往往比腹部探頭差的原因。
    3.超聲診斷儀的工作原理是將反射回來的超聲波信號轉化為電信號在屏幕上以影像的形式顯示出來，但是，電信號在傳輸和轉換的過程中極易受到外界電磁場的干擾，電源的波動也會影響電信號的轉換準確性。曾經有醫生向筆者反映，隔壁的超短波治療機一開，超聲診斷儀圖像就會出現許多波紋，感覺像是探頭壞了。而規程開頭僅僅對超聲診斷儀的外觀提出了相應的要求，并沒有對周邊環境的電磁干擾和電源穩定性提出要求。筆者認為，規程應該進一步對電磁干擾問題作出相應的規定，比如要求接穩壓器、超聲診斷儀安放位置不能與其他高頻醫療儀器同樓層等。

樓上說的很多問題在現實中確實不少的大量存在,很多單位也有自己的情況,我們檢測人員首先只有嚴格按照規程進行檢測,至于在實施規程檢測的的實踐中可以提出我們的意見,這樣起草人可以在下次的修改中充分吸取我們基層的意見,畢竟理論終究要和實踐結合在一起的么!