醫(yī)用超聲診斷設(shè)備及超聲功率測量

發(fā)布時間：2024-09-07 08:29 熱度：255

對于大多數(shù)人而言，“超聲”這個詞并不陌生，我們在醫(yī)院體檢、就診時或多或少地都會接觸到超聲檢查，甚至反復(fù)多次地進(jìn)行過此項檢查，因為超聲檢測對人體無損傷、不侵入，對于胎兒的檢查也成為產(chǎn)前檢查不可或缺的項目。而且隨著科技的發(fā)展，各種超聲導(dǎo)入儀、美容儀、潔牙機(jī)等也層出不窮。那么超聲到底是什么東西，它是怎樣的工作原理，又有哪些還不為人熟知的功能和潛在的危害，如何安全有效的享受超聲給我們帶來的健康美好呢，今天我們來重新認(rèn)識一下常見的超聲。

什么是超聲？

我們常說的“超聲”，實際上是指超聲波，通常把20000Hz以上，人耳難以聽到的聲音定義為超聲，醫(yī)學(xué)超聲是超聲學(xué)的分支，其主要是研究超聲波在人體中的傳播規(guī)律，進(jìn)而分析其對人體組織產(chǎn)生的效應(yīng)。醫(yī)用超聲波主要分為兩大類：診斷儀和治療機(jī)。其中，診斷儀又可以分為A型、B型、M型和D型。我們接觸比較多的就是俗稱的B超，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于疾病的診斷和治療。近幾年來B超美容也日益廣泛開展起來，醫(yī)用超聲儀器和設(shè)備越來越多的深入到我們?nèi)粘Ｉ钪小?/p>

超聲功率檢測的意義

超聲是一種機(jī)械能，在人體內(nèi)是否產(chǎn)生作用，取決于儀器的功率和頻率。但當(dāng)超聲能量達(dá)到一定強(qiáng)度時，不僅產(chǎn)生熱效應(yīng)，還可能產(chǎn)生引起細(xì)胞破壞變形的空化效應(yīng)。大量研究數(shù)據(jù)表明，當(dāng)超聲輸出聲強(qiáng)超過8.3mW/cm2時，血液中染色體發(fā)生病變的可能性大大增加，這就意味著胎兒發(fā)生畸形和先天性障礙的幾率大大增加。這里要敲黑板了，現(xiàn)在許多國家呼吁，胎兒在前三個月成型期內(nèi)要盡量避免B超檢查。

考慮到醫(yī)用超聲劑量關(guān)系到人體的安全，國際上推薦的安全計量是10mW/cm2。我國對于醫(yī)用設(shè)備輸出的超聲安全劑量標(biāo)準(zhǔn)也做出了嚴(yán)格的規(guī)定。JJG639-1998《醫(yī)用超聲診斷儀超聲源》中就明確規(guī)定了針對計量性能的鑒定。

由于超聲波對組織細(xì)胞產(chǎn)生破壞作用的主要因素是過大的超聲功率。因此，嚴(yán)格測量應(yīng)用超聲設(shè)備輸出功率等聲學(xué)參數(shù)對保障人體安全具有重要意義。

超聲測量原理及方法

目前，超聲功率的測量方法主要有輻射力法、聲光法、光衍射法和水聽器法和量熱法等。在超聲功率測量中，輻射力法可以不考慮超聲波近場和遠(yuǎn)場的限值，能直接測得總超聲輻射功率，應(yīng)用廣泛。

其原理如下：在小振幅平面超聲場中，兩種媒介交界面上的輻射壓力，其值等于交界面兩側(cè)媒介聲能密度的差值，該輻射力可以用一個置于超聲場中的靶來測得。超聲換能器的總輻射功率值可以由反作用在全反射靶上的輻射壓力求得，即

W=cF/2cos2?

式中，W—總聲功率，F(xiàn)—沿超聲波軸線方向作用于靶上的力，c—超聲在液體中的傳播速度，?—靶面法線與入射聲束之間的夾角。

常見超聲功率計

自1977年以來，超聲波功率計已在全世界被廣泛應(yīng)用，并且被廣泛的用作記錄醫(yī)用換能器功率輸出的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計，目前全國計量檢定部門使用的超聲功率計絕大多數(shù)都是基于輻射壓力原理制作的。

超聲波功率計SECULIFE UP主要針對診斷及治療、理療類超聲探頭進(jìn)行功率輸出測量，它符合AIUM、JCAHO、AAMI、FDA、NIST等指推薦的測試準(zhǔn)則。