胡运祺 邓荣武
1.中国医学科学院阜外医院深圳医院(深圳市孙逸仙心血管医院) 事业发展部 广东 深圳518000
2.茂名市第三人民医院 设备科 广东 茂名 525200
[摘要]目的:本文经过分析血管内超声诊断设备性能测试情况,旨意为相关人员的研究工作提供参考文献。方法:本实验拟开展IVUS检验检测研究工作。IVUS主要通过B型超声实现成像。本文参照GB10152-2009中的有关内容。针对于相关要求实施检测工作主要针对于分辨力以及中心频率两项参数性能加以探究。结果:血管内超声诊断设备中心频率区间为49.952~50.289MHz;带宽为47.963%~50.188%;接收信号的峰值电压为632.25mV~766.35mV。分辨率为200μm,侧向为2mm、3mm时分辨能力清晰。分辨率为300μm,侧向为2mm、3mm、4mm时,分辨能力清晰。轴向分辨率为70、90、150时,2mm~4mm分辨率清晰。结论:实施血管内超声诊断设备性能指标测定,在根本上证实了测试方法的可行性,其能够为血管内超声检测规范创建重要基础。
[关键词]中心频率;分辨力;血管内超声成像设备;检测规范
血管内超声成像设备(IVUS)在临床中被广泛应用。这种设备主要指的是利用安装于微导管前端高频探头放入到患者血管腔中,实时探测的介入性超声诊断设备。IVUS能够实时化展现人体血管横断面切口结构情况,查看附着在管壁表面粥样硬化斑块具体进展详情和形态,用以测定冠状动脉狭窄水平。就此指导介入治疗以及评价具体疗效成果。
就成像方法来看,IVUS主要分为相控阵以及机械旋转两类。机械旋转IVUS主要指的是单阵元超声探头于导管内部沿着轴向无死旋转成像。而相控阵IVUS则主要指的是沿着导管周朝向排列阵列换能器,通过电子扫描的方法予以成像。IVUS主要组成涵盖以下3个部分:控制手柄、一次性介入导管和成像主机。结合实际情况,本文全面探究血管内超声诊断设备性能测试情况,旨意为相关人员的研究工作提供参考文献。现作出如下汇报。
1.资料及方法
1.1性能指标有关参数
为了在根本上和超声诊断设备所出现的新型技术、当前产业发展与强化质量监督要求相互适应,有必要制定出IVUS技术方法具体标准。本实验拟开展IVUS检验检测研究工作。IVUS主要通过B型超声实现成像。本文参照GB10152-2009中的有关内容【1】。针对于相关要求实施检测工作主要针对于分辨力以及中心频率两项参数性能加以探究。
1.2方法
1.2.1分辨率测试
IVUS能够于成像导管中高度旋转,具体速率可达到1800转每分钟。系统分辨能力不单和中心频率存在相关性,另外也和系统各个性能指标存在极大关联性。分辨力性能情况直接反映于IVUS所展现的图像之内。所以说,分辨率测试需要与工作状态下予以完成。IVUS的分辨力可被分为侧向以及轴向两类。分辨力和具体探测深度与中心频率关联性极为密切。
IVUS分辨力测定方式为:将测试把放置于待测超声换能器发射方向之中两个平行排列样的靶丝共同组成了测试靶。为了规避靶丝干扰成像,应当择取直径规格为10mm靶丝,其必须比换能器半波长小【2】。轴向分辨力测试主要指的是将靶丝排列方向和换能器表面保持90°状态。在测试时有效调节换能器以及靶体具体距离。侧向分辨力主要指的是:将靶丝排列方向和换能器表面维持在平行状态。为了开展研究工作,本实验设计出方便调节靶体具体位置的夹具。并对换能器转动轴和查体整数单位毫米位置距离加以测试。在图像上可以清晰地发现两根可分辨靶丝图像。因为待测换能器位置在介入导管的最末端,其直径为1.2mm。所以说,其如果拔体距离为1mm较难分辨。基于此,本文测定距离靶体为2mm、3mm、4mm以及5mm的分辨能力。
1.2.2中心频率测定方式
相较于常规体外超声探头而言,血管内超声成像换能器中心频率明显更高。通常要大于12MHz。实验应用脉冲回波法完成换能器测试。
因为IVUS的换能器于导管中绕着高速旋转,所以在工作时难以实现精准测试。基于此,本试验通过换能器固定夹石的方法,经外接脉冲发射接受设备针对于换能器实施测试。接收脉冲发生设备可以发射宽带宽脉冲信号,具体范围为0.52-140.39MHz,涵盖了待测换能器标准频率范畴。
本试验内所应用的脉冲发生-接收设备脉冲峰值电压设定为138V,衰减为3dB,脉宽为3.2ns。频率宽带设定为0.62-140.39MHz。换能器和反射靶距离 s具体公式为:
.png)
在此其中,B和A分别代表换能器的宽度以及长度。实验中换能器规格为0.5mm×0.6mm,λ代表换能器与水中波长情况。经计算可得:换能器与反射把距离具体为3mm。
2.结果
2.1血管内超声诊断设备中心频率测定方式结果
测试样本为50MHz的换能器探头,测定三个样本,详情参照表1.
.png)
2.2血管内超声诊断设备分辨能力测试结果
侧向分辨力测试结果参照表2.轴向分辨力测试结果参照表3.
.png)
3.讨论
本实验全面依照当前市面上所使用的B超诊断设备要求,分析了IVUS特殊成像之要求,全面设计分辨力以及中心频率测试方式。针对于院内所应用的IVUS加以测试。结果表明:所测定换能器带宽为50.00%、中心频率为50MHz。轴向分辨力于2mm位置可达70μm,测向分辨力于2mm,位置可达200μm。实施性能指标测定,在根本上证实了测试方法的可行性,其能够为血管内超声检测规范创建重要基础。
[参考文献]
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. B型超声诊断设备: GB10152-2009[s]. 北京: 中国标准
出版社, 2010.
[2]郑政, 张渝生. 一种用于测试甚高频B型超声诊断设备纵向分辨力的层状靶[J]. 医疗卫生装备, 2006, 27(3): 10-11.