医用超声探头维修新手段的探讨

医用超声探头维修新手段的探讨

王振清

王振清(辽宁省葫芦岛市中心医院医学工程科125001)

【摘要】随着医用超声诊断系统在临床上应用的日趋广泛，其探头的损害量日趋增大，因此医用超声探头的维修越来越备受关注。本文介绍了一种维修医用超声探头的新手段，可精确量化超声探头阵元的电参数及声参数，迅速得知探头的问题所在，同时介绍了该种新手段用于医用超声探头维修的优势与不足。

【关键词】医用超声探头维修新手段探讨分析

目前医用超声诊断系统在我国各级医院已取得广泛的应用，医院对其售后服务的质量提出越来越高的要求，尤其是医用超声诊断系统的维修和养护方面。大量调查治疗显示[1]，医用超声诊断系统具有较高的损害率，特别是医用超声探头。如何快速确定其真实问题所在，制定正确的维修决策对降低维修费用，缩短超声诊断系统故障的时间以及确保系统质量具有重要意义。在此介绍一种维修医用超声探头的新手段，并将之与传统维修方法比较，分析其优势与不足。具体内容报道如下：

1新手段的优势

随着我国医用超声技术的不断发展，医用超声探头的研发、生产、集成化程度明显提升，进行零部件级的维修已十分困难[2]。由于过去维修人员的维修能力较差，缺乏先进的设备和技术手段，无法确定问题出在探头晶体、探头主体还是电缆上，因此传统维修模式一般是更换新的设备。目前，有许多公司主要从事多种医用超声探头的维修，可更换探头的壳、线、匹配层、晶体、电路板以及透镜等。在通常状况下，可以通过使用兼容性的或者相同规格的探头替换旧探头去排出一些故障[3]，但有些时候时候根本不具备上述条件。现有一种检测医用超声探头的新方法，可以精确量化医用探头阵元的电参数和声参数，准确判断问题来源，包括阵列内死声阵元的位置及数量；若阵元的灵敏度降低，易引起较差的图像质量，同时多普勒或彩色血流的灵敏度也会降低；若声透镜脱层，一般会引起图像消失、阵列破坏以及电气安全问题等。这样就可以快速确定故障点，同时可以确定是进行维修还是直接更换，不但节省时间，而且降低维修费用。有些无法维修的故障会导致图像的质量下降，医生为了观察结果不得不多次扫描，不但浪费时间，而且容易漏诊或者误诊，引发医患纠纷，损坏医院的形象及经济效应，因此必须及时进行更换。一般状况下，大多数问题均可使用该种新方法进行维修，且维修费用仅为购买新探头所需费用的一小部分，而且该方法便于打印、保存以及管理数据。

图1.医用超声探头示意图

2新手段检测

2.1系统组成和探头调准

目前，可以借助FIRSTACALL对电子凸阵、电子相控阵、电子线阵以及TEE探头进行检测，以制定合理的维修决策。该种设备主要由软件、探头适配器、计算机以及靶组成。探头调准：根据待测试的医用探头选择对应的适配器，然后根据不同的探头选择合适的靶。靶确定以后，根据FIRSTACALL软件的要求夹住探头以对准靶面，然后进行三维调节，直到计算机调整屏界面的深度刻度是0，变幅杆都位于相同或者接近水平。

2.2检测指标

检测指标包括探头各阵元的电容、灵敏度、-20dB脉冲宽度、部分带宽以及中心频率。

2.2.1阵元电容

电容是衡量阵元电路性能的一个常见指标。频率较高探头的阵列一般很小，所以电容较低。频率较低探头的阵元一般较大，所以电容较高。另外，电缆自身也有一定的电容，且旧电缆的电容一般高于新电缆。因此，可以利用电容图诊断电缆断裂、接头以及阵元损坏等问题。

2.2.2阵元灵敏度

一般状况下，阵元灵敏度是衡量阵元晶体灵敏度的常用指标。从理论上来讲，阵列内单个阵元晶体的脉冲响应都应该一样。正常情况下，整个阵列的强度是一致的，一旦强度低于20%则表示个别阵元较差，会影响彩色血流和多普勒成像的质量。若阵元强度极低，可能是由裂开的电缆、死阵元、透镜脱层或损坏的插头引起，结合电容检验后方可确定。

2.2.3-20dB脉冲宽度

回波脉冲的长度反应声叠加结合的能力。若换能器的脉冲较长易导致轴向分辨率的降低。-20dB脉冲宽度是一个常见的图像参数，可影响B超图像的对比灵敏度。

如果-20dB脉冲宽度很长则提醒有死阵元，其原因是死阵元没能终止发射信号。

2.2.4部分带宽

部分带宽定义为-3dB与+3dB处的频率差和中心频率的比值。目前大多数超声探头的带宽均高于60%，因此图像的穿透率、分辨率以及多普勒灵敏度都较以前有很大的提高。

2.2.5中心频率

中心频率为脉冲频谱的中点。在宽带探头中，中心频率是指-3dB与+3dB处频率的均值；而在窄带阵列中，中心频率为换能器响应曲线的最高点。

上述所有指标检测完毕后，通过软件定义各个检测标准，然后判断结果。

3不足

尽管如此，该手段仍有不足之处。不同厂家生产的探头需要对应的适配器。但目前适配器的兼容性较低，所以若要检测多个厂家的探头需要携带较多的适配器，很不方便。另外，该种手段只能用于探头的检测，无法对整机的性能做出评价。

参考文献

[1]宋立为,潘磊.医用超声探头维修新手段的探讨[J].中国医学装备,2009,6(5):59-61.

[2]王强.浅谈医用超声诊断仪超声探头的分类和主要特性[J].计量与测试技术,2009,36(4):28-31.

[3]施昌彦,虞惠霞.实验室质量管理[M].北京:化学工业出版社,2006(5).