超声经颅多普勒血流分析仪校准方法探究

王琳 董佳 宋洁

【摘要】 参考YY/T 0593-2015《超声经颅多普勒血流分析仪》，对超声经颅多普勒血流分析仪的超声工作频率、血流速测量范围及误差、超声输出功率等项目的校准方法进行简要介绍。

【关键词】 超声经颅多普勒血流分析仪;校准方法

【DOI编码】 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

超声经颅多普勒血流分析仪（TCD）是利用超声的多普勒效应来检测颅内血管血流情况的一种医疗检测设备。

1 计量特性

1.1 超声频率

超声的工作频率与标称频率的相对示值误差应不大于±10%。

1.2 血流速测量范围及误差

1.2.1 血流速在不同工作模式下的测量范围要求（见表1）

1.2.2 血流速测量误差

血流速测量相对示值误差超过±20%。

未标注的工作频率下的测量范围和误差可参考制造商在产品说明或随机文件里规定。

1.3 超声输出功率

超声输出功率应按照产品说明或随机文件里规定可调节。

2 校准方法

2.1 环境条件

环境温度：（15～35） ℃;环境相对湿度：30%～80%。

2.2 测量标准及其他设备

2.2.1 示波器

示波器应具有双通道电压输入功能，并能对电压测量功能进行校准，同时要求可以测量时间。频率响应大于50 MHz，电压输入范围优于50 mV～20 V。

2.2.2 测试体模

测试体模可采用仿血流或弦线式体模，其超声仿组织材料应满足：声速为（1540±15） m/s，衰减系数（0.5±0.05）×10-1 dBm-1Hz-1。

超声仿组织材料的声学特性不限于上述要求，如选用其他参数的超声仿组织材料，需注明并对血流探测深度作适当修正。

2.2.3 频率计

频率计的准确度要求小于10×10-6。

2.2.4 毫瓦级超声功率计

毫瓦级超声功率计要求测量范围大于1 mW～500 mW，分辨力小于0.1 mW，不确定度大于10%。

2.3 校准方法

2.3.1 超声工作频率示值误差

将被测超声经颅多普勒血流分析仪与频率计按换发射能器激励回路波形的连接方式，参照图1所示。在测量范围内均匀的选择3个测量点，每点测量3次，超声工作频率的示值误差应满足1.1的要求。

[Δ=f-ff×100%]

式中：Δ——频率测量误差;

[f]——頻率测量平均值，MHz;

[f]——频率标称值，MHz。

2.3.2 血流速测量范围及示值误差

将血流测试体模放置在固定的平面上，确保各试件的完整，将各部分按操作规范连接成闭合的通道，并保证通道内在整个测试过程中没有气泡。被测超声经颅多普勒血流分析仪的换能器端面放置在血流测试体模最大探测深度的二分之一处，并将超声经颅多普勒血流分析仪的声功率、接收增益等调节在最佳处。

2.3.2.1 血流速测量范围

按照表1，分别设置超声经颅多普勒血流分析仪频率，并将血流测试体模的流速分别设置为与之对应的最大、最小流速，记录超声经颅多普勒血流分析仪显示的实际测量值，作为的超声经颅多普勒血流分析仪的血流速测量范围。

2.3.2.2 血流速示值误差

测量血流速测量误差时，将超声经颅多普勒血流分析仪的探头置于涂有耦合剂的扫描平面上，被测血流仪置于血流速度测量状态，在血管内选择适当的取样区。体模的流速分别设置流速测量范围的1/3和2/3处，每点测量3次。

[Δ=v-vv×100%]

式中：Δ——血流速度测量误差;

[v]——血流速度平均值，cm/s;

[v]——血流速度标称值，cm/s。

2.3.3 超声输出功率

对超声经颅多普勒血流分析仪依次配接不同工作频率和工作模式的探头，用毫瓦级超声功率计分别测量它们在TCD输出为最小和最大时的实际超声功率。

3 结语

本文对超声经颅多普勒血流分析仪的超声工作频率、血流速测量范围及误差、超声输出功率的校准方法进行了详细论述，从而为超声经颅多普勒血流分析仪的校准提供了可行、有效的方法，相关人员可加以参考。

【参考文献】

[1] 超声经颅多普勒血流分析仪：YY/T 0593-2015[S].

[2] 彩色多普勒超声诊断仪（血流测量部分）校准规范：JJF 1438-2013[S].

【作者简介】

王琳（1989-），女，工程师，硕士，研究方向为化学计量。

董佳（1987-），女，工程师，硕士，研究方向为化学计量。

宋洁（1978-），女，高级工程师，本科，研究方向为医学计量。