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医用超声声场测量装置
成果信息
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  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    TH772.3, TH706
  • 关键词:
  • 成果简介:
    医用超声声场测量装置是一种用于测量医用超声设备的超声危害和系统安全的最重要检测装备,也是医疗器械领域最关键的检测设备之一。医用超声设备的声辐射因其空化效应和热效应,对人体组织,特别是发育中的胚胎细胞,可能有潜在的危害。为了限制声输出的辐射能量,国际标准对超声设备的声输出进行了限定,一般而言,对于常规的医用超声诊断医疗设备,依据IEC61157和GB/T16846标准,超声峰值负声压、输出波束声强和空间峰值时间平均声强需要满足限值要求。按照IEC61157、IEC66061-2-37等国际标准的规定,医用超声的声输出参数需要通过水听器法测量超声声场的分布。其测量装置需要精密双向坐标系统来保证超声探头与水听器之间的精密定位和声学准直,并满足水听器的平米扫描和圆柱面扫描功能的高精度要求,其定位精度在0.02mm/step以上。而在确定声场中如最大脉冲声压平方积分点位置时,应对声场进行三维扫描。因此声场分布的测量系统对于硬件处理精度与速度、存储容量、计算速度都有极高的要求。由于该装置的技术复杂,研制难度大,在该项目研究之前,国际上仅有美国ONDA、SONORA两家公司推出了此类检测装置,且价格昂贵,高达100万元人民币,而国内尚属空白。该项目从解决测量系统的机械扫描系统的精度入手,结合高精度的高速数据采集设备,较好地解决了该系统定位精度和数据计算两个关键技术问题,特别是由于采用了超声声压信号的全波形实时采集方案,从而在国际超声声场测量领域首次实现了各种超声工作模式(特别是B模式\B+M模式等扫描模式)下声强等声输出参数的直接测量,经由来自于香港理工大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等大学和科研院所的专家委员会鉴定,该项目的主要技术指标达到国际先进水平。该项目所研制装置在关键技术指标上达到国际同类设备水平,可替代进口产品。由于该项目具有完整的自主知识产权,所研制装置的成本大幅度降低,产业化后的销售价格将低于30万元人民币,其价格较之进口产品有较强的竞争力,可大幅度降低该类设备进入检测机构和生产企业的门槛。基于该项目技术的便携式测量装置可解决医用超声源周期检定的技术装备问题,配合JJG639规程的修订,各级计量技术机构在医用超声源的计量检定中需要使用超声声场测量装置对声输出参数进行检定,具有良好的应用前景。该项目自2012年以来,在实际检测工作中得到了广泛应用,近4年来完成千余个医用超声探头/模式的声场测试试验,产生直接经没济效益超过500万元,并对医用超声企业的产品研发和质量控制发挥了重要作用。以深圳开立公司为例,该企业采用该项目核心技术进行产品测试和质量控制,2012年至2014年三年内新增年产值1.86亿元,新增税收近4000万元。该项目的研发及应用已经产生了非常好的经济效益和社会效益。该项目来源:国家质检总局科技计划项目,编号:2008QK269。
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