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一．概述

KS107QN-4C型腔內(nèi)掃查超聲體模，系超聲傳播特性方面模仿組織的人體物理模型。由超聲仿組織材料(Ultrasonically Tissue-Mimicking Material，簡(jiǎn)稱(chēng)TM材料)和嵌埋于其中的多種測(cè)試靶標(biāo)（包括靶線(xiàn)、仿囊腫、仿結(jié)石、仿腫瘤）以及聲窗、外殼、指示性裝飾面板等構(gòu)成的測(cè)試裝置。

體模上面板中心位置開(kāi)有兩個(gè)內(nèi)徑為4mm的腔內(nèi)探頭掃查通孔，用以插入腔內(nèi)探頭進(jìn)行超聲掃查，專(zhuān)用于考察配接腔內(nèi)超聲探頭的B超影像裝置的影像特性參數(shù)，包括盲區(qū)、側(cè)向（橫向）分辨力、軸向（縱向）分辨力、側(cè)向幾何位置精度、軸向幾何位置精度以及仿病灶的直徑誤差。體模左右側(cè)面板開(kāi)有用于進(jìn)行回撤方向分辨力及回撤方向幾何位置精度測(cè)量的探查孔通道，內(nèi)徑為4mm。體模外觀(guān)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

二．基本結(jié)構(gòu)

圖1 KS107QN-4C型超聲體模外觀(guān)及內(nèi)部示意圖

1．四壁和底由有機(jī)玻璃加工組裝而成，四壁外表面貼有指示和裝飾用的塑料薄膜面板；

2．外形尺寸為210mm（長(zhǎng)）×140mm（寬）×66mm（高）；

3．底板開(kāi)有直徑36mm的圓孔并用直徑為50mm、厚度為2mm的橡膠薄片封閉，作為注射保養(yǎng)液和除氣的通道；

4. 體模內(nèi)充有符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的TM材料作為標(biāo)準(zhǔn)傳聲媒質(zhì)。

5. 體模上面板距離聲窗60mm及120mm處中心開(kāi)直徑均為φ4mm的腔內(nèi)探頭探查孔通道，該通道為通孔通道，探頭可以插入孔內(nèi)進(jìn)行超聲掃查。體模左右側(cè)面板開(kāi)有用于可以進(jìn)行回撤方向分辨力及回撤方向幾何位置精度測(cè)量的內(nèi)徑為4mm的探查孔通道。該通道為貫穿左右面板的通道，腔內(nèi)探頭可以從左右側(cè)面板插入進(jìn)行掃查。

6．線(xiàn)靶系統(tǒng)

TM材料中嵌埋有以下靶群，其分布如圖2所示，計(jì)有：

（1） O1-O3探查孔。

體模上面板開(kāi)有兩個(gè)直徑為 φ4mm的探查孔，其位置分別位于面板的上半部分中心及下半部分中心。探查孔O1周?chē)贾糜休S側(cè)向分辨力靶群，側(cè)向靶群，縱向靶群。探查孔O2周?chē)贾糜忻^(qū)靶群、成像幾何畸變靶群、仿囊性病灶、仿腫瘤病灶、仿囊與仿結(jié)石病灶。探查孔O3位于體模左右兩側(cè)面板，用于回撤方向分辨力及回撤方向幾何位置精度測(cè)量。該通道為貫穿左右面板的通道，腔內(nèi)探頭可以從左右側(cè)面板插入進(jìn)行掃查。

（2） A：盲區(qū)靶群。

盲區(qū)靶群布置在探查孔O2周?chē)?，?根靶線(xiàn)，每隔45°設(shè)置一個(gè)，設(shè)置深度由中心探頭探查孔O2邊緣正上方1 mm開(kāi)始，以1mm為步徑，分別為1、2、3、4、5、6、7、8mm。

（3） B1—B4: 軸側(cè)向分辨力靶群。

軸側(cè)向分辨力靶群布置在探查孔O1周?chē)鋫?cè)向分支分別距中心探查孔O1邊緣5，10，20，30mm的圓弧上，即B1和B2、B3、B4四組靶群，各靶線(xiàn)分布于圍繞探查孔中心半徑為7mm、12mm、22mm、32mm的圓弧上。兩相鄰靶線(xiàn)中心側(cè)向間距（兩靶線(xiàn)之間的間距弦長(zhǎng)）依次為3，2，1，0.5mm。

該靶群其軸向分支中兩相鄰靶線(xiàn)均在以中心探查孔圓心為圓心的半徑上，相鄰靶線(xiàn)靶線(xiàn)中心距探查孔中心半徑差值分別為0.5，1，2，3mm。 以位于探查孔中心半徑為7mm即探查孔邊緣5mm的軸側(cè)向分辨力為例，軸側(cè)向分辨力靶群分布示意圖如圖3所示。此處軸測(cè)向分辨力靶群中靶線(xiàn)間隔均為靶線(xiàn)直線(xiàn)距離，側(cè)向分辨力靶群中靶線(xiàn)間隔為弦長(zhǎng)（非圓弧弧長(zhǎng)）。

（4） C1─C3：側(cè)向靶群(用于考察側(cè)向（橫向）幾何位置精度)

側(cè)向靶群布置在探查孔O1周?chē)?，分別位于距中心探查孔上半部邊緣5mm，10mm，30mm處，其中C2─C3靶群中靶線(xiàn)中心側(cè)向距離（兩靶線(xiàn)之間的直線(xiàn)距離）為10mm。C1靶群中靶線(xiàn)中心側(cè)向距離（兩靶線(xiàn)之間的直線(xiàn)距離）為5mm。靶線(xiàn)分布于圍繞探查孔中心半徑為7mm、12mm、32mm的圓弧上。5mm處的側(cè)向靶群由探查孔左側(cè)水平位置起呈半圓狀分布，共5個(gè)靶點(diǎn)，10mm處的側(cè)向靶群C2由探查孔左側(cè)水平位置起呈半圓狀分布，共4個(gè)靶點(diǎn)。30mm處的側(cè)向靶群C3由探查孔左側(cè)水平位置起呈半圓狀分布，共10個(gè)靶點(diǎn)。

（5） D1─D2：縱向靶群

縱向靶群D1布置在探查孔O1周?chē)?，位于含靶線(xiàn)6條，位于距中心探查孔O1左側(cè)邊緣5、10、20、30、40、50mm處。

縱向靶群D2布置在探查孔O1周?chē)?，共含靶線(xiàn)4條，位于距中心探查孔O1正下方邊緣5、10、20、30mm處。

（6） J：圖像幾何畸變靶群

圖像幾何畸變靶群布置在探查孔O2周?chē)?，位于含靶線(xiàn)4條，分別位于距中心探查孔O2邊緣10mm處上下左右成正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上。

（7） H1─H4：探查孔回撤方向分辨力靶群

回撤方向分辨力為了考察換能器沿探查孔軸向方向回撤時(shí)，能夠顯示出兩個(gè)清晰回波信號(hào)的兩靶線(xiàn)之間的最小間距。回撤分辨力靶群布置在探查孔O3附近。H1─H4靶群位于距中心探查孔O3邊緣5、10、15、20mm處。每組靶群的分辨力自探查孔從內(nèi)向外分別為3，2，1，0.5mm。

（8） H5─H6：聲窗回撤方向分辨力靶群

聲窗回撤方向分辨力靶群H5─H6靶群分別布置在聲窗下5mm及10mm深度處。H5靶群的分辨力自聲窗從右向左分別為3，2，1，0.5mm，H6靶群的分辨力自聲窗從左向右分別為3，2，1，0.5mm。該組靶群也可作為線(xiàn)陣超聲探頭的側(cè)向分辨力靶群使用。

（9） I1─I2：探查孔回撤方向幾何位置精度靶群

回撤方向幾何位置精度靶群布置在探查孔O3附近。I1靶群位于距中心探查孔O3通道邊緣5、10mm處，I2靶群位于距中心探查孔O3通道邊緣15、20mm處。每組靶群的靶線(xiàn)間距為5mm。

（10） I3：聲窗回撤方向幾何位置精度靶群

聲窗回撤方向幾何位置精度靶群I3靶群布置在聲窗下5mm、15mm、25mm深度處。I3靶群的靶線(xiàn)間距為5mm。

圖2 KS107QN-4C型體模探查孔、靶線(xiàn)及模擬病灶分布

7．模擬病灶

（1）E1—E3：仿囊

仿囊E1—E3布置在探查孔O2周?chē)?，嵌埋有囊性模擬病灶3個(gè)，均為圓柱形，直徑分別為2，4，6mm，柱軸均與靶線(xiàn)平行，軸心分別位于距離中心掃查孔正上方邊緣5，10，30mm處。

（2）F 仿腫瘤，

仿囊E1—E3布置在探查孔O2周?chē)?，位于中心掃查孔O2右下側(cè)位置，仿腫瘤軸心距離中心掃查孔邊緣10mm處，呈圓柱形，直徑5mm，柱軸與靶線(xiàn)平行。

（3）G 仿囊與結(jié)石，

仿囊與結(jié)石，布置在探查孔O2周?chē)?。仿囊呈圓柱形，位于中心掃查孔O2左下側(cè)水平位置，距離中心掃查孔邊緣5~15mm之間，直徑10mm，柱軸與靶線(xiàn)平行。仿結(jié)石為不規(guī)則形，位于囊之中腰，最大尺寸約4─6mm。

圖3 KS107QN-4C型體模軸測(cè)向分辨力靶群靶線(xiàn)分布說(shuō)明

三．技術(shù)特性

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10152—2009中通用體模技術(shù)要求本體模技術(shù)參數(shù)為：

1.TM材料聲速：(1540±10)m/s(23±3℃)

2.TM材料聲衰減系數(shù)斜率：(0.70±0.05)dB/cm/MHz(23±3℃)

3.尼龍靶線(xiàn)直徑：(0.1±0.02)mm

4.尼龍靶線(xiàn)位置公差：±0.05mm

四．使用方法

1. KS107QN-4C型腔內(nèi)掃查超聲體模 由于其掃查結(jié)構(gòu)為介入式掃查，所以需特別注意垂直插入探頭，以免損毀掃查腔內(nèi)TM材料。

因其探查孔為通孔，所以推薦兩種準(zhǔn)備模式備選。

（1） 可以待腔內(nèi)超聲探頭插入后，將一側(cè)體模的孔用透明膠帶封住，平置于水平桌面，在掃插孔周?chē)谷脒m量保養(yǎng)液。或先用膠帶封住一側(cè)體模探查孔，在另一側(cè)倒入保養(yǎng)液，再緩緩插入探頭。以不損傷內(nèi)部材料為原則，選取適宜方式進(jìn)行掃查。

（2） 選取一大小適宜的容器，倒入大量超聲保養(yǎng)液，將體模整體水平置于容器內(nèi)，底部略微架空，保養(yǎng)液液面超過(guò)體模上表面。此時(shí)再垂直緩緩插入腔內(nèi)超聲探頭，準(zhǔn)備開(kāi)始超聲掃查。

2.按規(guī)定程序開(kāi)啟被測(cè)儀器。

3.將被測(cè)儀器探頭插入探查孔，并保持保養(yǎng)液充盈，掃查聲路良好耦合。記下探頭型號(hào)、掃描方式和工作頻率。

4.(最大)探測(cè)深度測(cè)量

(1)將探頭對(duì)準(zhǔn)縱向靶群。

(2)提高總增益，調(diào)高STC，提高遠(yuǎn)場(chǎng)增益，近場(chǎng)增益調(diào)至適當(dāng)。

(3)提高對(duì)比度（對(duì)可調(diào)者，下同）至適當(dāng)程度。

(4)提高亮度（對(duì)可調(diào)者，下同），但以全屏幕上無(wú)散焦和光暈

為限。

(5)聚焦調(diào)節(jié)（對(duì)可調(diào)者，下同）置遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦或多段、全深度同時(shí)聚焦?fàn)顟B(tài)。

(6)通過(guò)上述調(diào)節(jié)，獲得被檢儀器所能達(dá)到的最大深度范圍內(nèi)的均勻畫(huà)面。

(7)微動(dòng)探頭，讀取所觀(guān)測(cè)到的最大深度靶線(xiàn)所在深度(mm)，即為（最大）探測(cè)深度。

5.盲區(qū)測(cè)量

(1)將探頭對(duì)準(zhǔn)盲區(qū)靶群，若不能一次覆蓋全部，則轉(zhuǎn)動(dòng)探頭分段觀(guān)測(cè)之。

(2)適當(dāng)降低總增益、近場(chǎng)增益和亮度，減弱TM材料背向散射點(diǎn)，使靶線(xiàn)圖像清晰可見(jiàn)。

(3)聚焦調(diào)節(jié)置近場(chǎng)聚焦?fàn)顟B(tài)。

(4)讀取所能觀(guān)測(cè)到的最小深度靶線(xiàn)所在深度(mm)，即為盲區(qū)。

6.(閾值)側(cè)向分辨力測(cè)量

(1)將探頭對(duì)準(zhǔn)某個(gè)側(cè)向分辨力靶群或軸側(cè)向分辨力靶群的側(cè)向分支。

(2)降低總增益，根據(jù)靶群所在深度減弱TGC(或STC、DGC)。

(3)降低亮度。

(4)保持較高的對(duì)比度。

(5)聚焦調(diào)節(jié)置于或靠近被檢靶群所在深度或置于多段、全深度同時(shí)聚焦?fàn)顟B(tài)。

(6)通過(guò)上述調(diào)節(jié)，將所測(cè)深度附近TM材料背向散射光點(diǎn)隱沒(méi)，并保持靶線(xiàn)圖像清晰可見(jiàn)。

(7)讀取所能分辨(即靶線(xiàn)圖像之間亮度與背景相同)的最小靶線(xiàn)間隙(mm)，即為該深度處的(閾值)側(cè)向分辨力。

7.(閾值)軸向分辨力測(cè)量

(1)將探頭對(duì)準(zhǔn)某個(gè)軸向分辨力靶群或軸側(cè)向分辨力靶群的軸向分支。

(2)被檢儀器調(diào)節(jié)同“(閾值)側(cè)向分辨力測(cè)量"，在檢測(cè)完某深度側(cè)向分辨力后，即刻檢測(cè)同深度軸向分辨力。

(3)讀取所能分辨的最小靶線(xiàn)間隙(mm)，即為該深度處的軸向分辨力。必須注意，由于遮擋效應(yīng)的存在，有時(shí)需將增益、亮度適當(dāng)提高，方可看清KS107QN-4C型體模中的1mm及0.5mm間隙。

8.軸向幾何位置示值誤差(精度)測(cè)量

(1)將探頭對(duì)準(zhǔn)縱向靶群。

(2)將總增益、TGC(或STC、DGC)、對(duì)比度、亮度均調(diào)至中等。

(3)聚焦調(diào)節(jié)置多段或全深度聚焦?fàn)顟B(tài)。

(4)通過(guò)上述調(diào)節(jié)，在較弱的TM材料背向散射光點(diǎn)背景上獲得清晰的縱向靶群圖像。

(5)將圖像凍結(jié)，在有效探測(cè)深度范圍內(nèi)，用電子游標(biāo)依次測(cè)量每相距20mm（因整體掃查范圍較小，也可考慮10mm間距測(cè)量）的兩靶線(xiàn)圖像中心距離(mm)，以其中與20mm（10mm）偏差最大者求取相對(duì)誤差(％)，即為軸向幾何位置示值誤差(精度)。

9.側(cè)向幾何位置示值誤差(精度)測(cè)量

(1)將探頭對(duì)準(zhǔn)側(cè)向靶群C1\C2。

(2)將總增益、TGC(或STC、DGC)、對(duì)比度、亮度調(diào)至中等。

(3)聚焦調(diào)節(jié)置于或靠近橫向靶群所在深度或置于多段、全深度聚焦?fàn)顟B(tài)。

(4)將圖像凍結(jié)，用電子游標(biāo)依次測(cè)量每相距20mm（或10mm）的兩靶線(xiàn)圖像中心間距(mm)，以其中與20mm（或10mm）偏差最大者求取相對(duì)誤差(％)，即為橫向幾何位置示值誤差(精度)。

10.觀(guān)察模擬病灶

(1)將探頭對(duì)準(zhǔn)感興趣的模擬病灶。

(2)調(diào)節(jié)增益、TGC(或STC、DGC)、對(duì)比度、亮度調(diào)至最佳狀態(tài)。

(3)聚焦調(diào)節(jié)置于或靠近該病灶所在深度聚焦或多段、全深度聚焦?fàn)顟B(tài)。

(4)通過(guò)上述調(diào)節(jié)，獲得與臨床診斷相似的TM材料背向散射圖像，并在此背景上觀(guān)察模擬病灶圖像，其特征分別為：

a.囊腫：內(nèi)部為沒(méi)有光點(diǎn)的黑洞，臨床上稱(chēng)為“無(wú)回波區(qū)"；后方背向散射光點(diǎn)比同深度兩側(cè)圖像更亮，臨床上稱(chēng)為“后方增強(qiáng)"。必要時(shí)可用電子游標(biāo)測(cè)量其縱向或橫向直徑(mm)，并與設(shè)計(jì)值比較，求取相對(duì)誤差(％)。

b.結(jié)石：本身圖像為強(qiáng)反射光團(tuán)，后方背向散射光點(diǎn)被隱沒(méi)于一黑暗帶中，臨床上稱(chēng)為“后方聲影"。

c.腫瘤：圖像為比背景更粗、更亮的光點(diǎn)區(qū)，輪廓呈圓形。

11.測(cè)量完畢，如果體模背面粘貼膠紙，請(qǐng)先去除膠紙后再緩緩拔出體模內(nèi)掃查的超聲腔內(nèi)探頭。如果采用的是大容器掃查的，體模背面沒(méi)有膠紙，可直接緩緩拔出體模內(nèi)掃查的超聲腔內(nèi)探頭，收集好所用的超聲保養(yǎng)液以便下次掃描再次使用。擦干體模表面，將探查孔的兩側(cè)用膠紙粘貼封閉完整，以免內(nèi)部漏液。

注：為避免超聲保養(yǎng)液損傷皮膚（長(zhǎng)期大量接觸會(huì)使皮膚去油粗糙），如經(jīng)常接觸，建議穿戴薄乳膠手套進(jìn)行操作。超聲保養(yǎng)液嚴(yán)禁入口，少量接觸請(qǐng)盡快用清水洗凈即可。