一．概述

KS107QN-4B型腔內(nei) 掃查超聲體(ti) 模，係超聲傳(chuan) 播特性方麵模仿組織的人體(ti) 物理模型。由超聲仿組織材料(Ultrasonically Tissue-Mimicking Material，簡稱TM材料)和嵌埋於(yu) 其中的多種測試靶標（包括靶線、仿囊腫、仿結石、仿腫瘤）以及聲窗、外殼、指示性裝飾麵板等構成的測試裝置。

體(ti) 模上麵板中心位置開有兩(liang) 個(ge) 內(nei) 徑為(wei) 10mm的腔內(nei) 探頭掃查通孔，用以插入腔內(nei) 探頭進行超聲掃查，專(zhuan) 用於(yu) 考察配接腔內(nei) 超聲探頭的B超影像裝置的影像特性參數，包括盲區、側(ce) 向（橫向）分辨力、軸向（縱向）分辨力、側(ce) 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(ti) 模左右側(ce) 麵板開有用於(yu) 進行回撤方向分辨力及回撤方向幾何位置精度測量的探查孔通道，內(nei) 徑為(wei) 10mm。體(ti) 模外觀及內(nei) 部結構示意圖如圖1所示。

二．基本結構

圖1 KS107QN-4B型超聲體(ti) 模外觀及內(nei) 部示意圖

1．四壁和底由有機玻璃加工組裝而成，四壁外表麵貼有指示和裝飾用的塑料薄膜麵板；

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

3．底板開有直徑36mm的圓孔並用直徑為(wei) 50mm、厚度為(wei) 2mm的橡膠薄片封閉，作為(wei) 注射保養(yang) 液和除氣的通道；

4. 體(ti) 模內(nei) 充有符合國家標準要求的TM材料作為(wei) 標準傳(chuan) 聲媒質。

5. 體(ti) 模上麵板距離聲窗60mm及120mm處中心開直徑均為(wei) φ10mm的腔內(nei) 探頭探查孔通道，該通道為(wei) 通孔通道，探頭可以插入孔內(nei) 進行超聲掃查。體(ti) 模左右側(ce) 麵板開有用於(yu) 可以進行回撤方向分辨力及回撤方向幾何位置精度測量的內(nei) 徑為(wei) 10mm的探查孔通道。該通道為(wei) 貫穿左右麵板的通道，腔內(nei) 探頭可以從(cong) 左右側(ce) 麵板插入進行掃查。

6．線靶係統

TM材料中嵌埋有以下靶群，其分布如圖2所示，計有：

（1） O1-O3探查孔。

體(ti) 模上麵板開有兩(liang) 個(ge) 直徑為(wei) φ10mm的探查孔，其位置分別位於(yu) 麵板的上半部分中心及下半部分中心。探查孔O1周圍布置有軸側(ce) 向分辨力靶群，側(ce) 向靶群，縱向靶群。探查孔O2周圍布置有盲區靶群、成像幾何畸變靶群、仿囊性病灶、仿腫瘤病灶、仿囊與(yu) 仿結石病灶。探查孔O3位於(yu) 體(ti) 模左右兩(liang) 側(ce) 麵板，用於(yu) 回撤方向分辨力及回撤方向幾何位置精度測量。該通道為(wei) 貫穿左右麵板的通道，腔內(nei) 探頭可以從(cong) 左右側(ce) 麵板插入進行掃查。

（2） A：盲區靶群。

盲區靶群布置在探查孔O2周圍，共8根靶線，每隔45°設置一個(ge) ，設置深度由中心探頭探查孔O2邊緣正上方1 mm開始，以1mm為(wei) 步徑，分別為(wei) 1、2、3、4、5、6、7、8mm。

（3） B1—B4: 軸側(ce) 向分辨力靶群。

軸側(ce) 向分辨力靶群布置在探查孔O1周圍，其側(ce) 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，各靶線分布於(yu) 圍繞探查孔中心半徑為(wei) 10mm、15mm、25mm、35mm的圓弧上。兩(liang) 相鄰靶線中心側(ce) 向間距（兩(liang) 靶線之間的間距弦長）依次為(wei) 3，2，1，0.5mm。

該靶群其軸向分支中兩(liang) 相鄰靶線均在以中心探查孔圓心為(wei) 圓心的半徑上，相鄰靶線靶線中心距探查孔中心半徑差值分別為(wei) 0.5，1，2，3mm。以位於(yu) 探查孔中心半徑為(wei) 10mm即探查孔邊緣5mm的軸側(ce) 向分辨力為(wei) 例，軸側(ce) 向分辨力靶群分布示意圖如圖3所示。此處軸測向分辨力靶群中靶線間隔均為(wei) 靶線直線距離，側(ce) 向分辨力靶群中靶線間隔為(wei) 弦長（非圓弧弧長）。

（4） C1─C3：側(ce) 向靶群(用於(yu) 考察側(ce) 向（橫向）幾何位置精度)

側(ce) 向靶群布置在探查孔O1周圍，分別位於(yu) 距中心探查孔上半部邊緣5mm，10mm，30mm處，其中C2─C3靶群中靶線中心側(ce) 向距離（兩(liang) 靶線之間的直線距離）為(wei) 10mm。C1靶群中靶線中心側(ce) 向距離（兩(liang) 靶線之間的直線距離）為(wei) 5mm。靶線分布於(yu) 圍繞探查孔中心半徑為(wei) 10mm、15mm、35mm的圓弧上。5mm處的側(ce) 向靶群由探查孔左側(ce) 水平位置起呈半圓狀分布，共5個(ge) 靶點，10mm處的側(ce) 向靶群C2由探查孔左側(ce) 水平位置起呈半圓狀分布，共4個(ge) 靶點。30mm處的側(ce) 向靶群C3由探查孔左側(ce) 水平位置起呈半圓狀分布，共10個(ge) 靶點。

（5） D1─D2：縱向靶群

縱向靶群D1布置在探查孔O1周圍，位於(yu) 含靶線6條，位於(yu) 距中心探查孔O1左側(ce) 邊緣5、10、20、30、40、50mm處。

縱向靶群D2布置在探查孔O1周圍，共含靶線4條，位於(yu) 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周圍，位於(yu) 含靶線4條，分別位於(yu) 距中心探查孔O2邊緣10mm處上下左右成正方形的四個(ge) 頂點上。

（7） H1─H4：探查孔回撤方向分辨力靶群

回撤方向分辨力為(wei) 了考察換能器沿探查孔軸向方向回撤時，能夠顯示出兩(liang) 個(ge) 清晰回波信號的兩(liang) 靶線之間的最小間距。回撤分辨力靶群布置在探查孔O3附近。H1─H4靶群位於(yu) 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(cong) 內(nei) 向外分別為(wei) 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(cong) 右向左分別為(wei) 3，2，1，0.5mm，H6靶群的分辨力自聲窗從(cong) 左向右分別為(wei) 3，2，1，0.5mm。該組靶群也可作為(wei) 線陣超聲探頭的側(ce) 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靶群位於(yu) 距中心探查孔O3通道邊緣5、10mm處，I2靶群位於(yu) 距中心探查孔O3通道邊緣15、20mm處。每組靶群的靶線間距為(wei) 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靶群的靶線間距為(wei) 5mm。

圖2 KS107QN-4B型體(ti) 模探查孔、靶線及模擬病灶分布

7．模擬病灶

（1）E1—E3：仿囊

仿囊E1—E3布置在探查孔O2周圍，嵌埋有囊性模擬病灶3個(ge) ，均為(wei) 圓柱形，直徑分別為(wei) 2，4，6mm，柱軸均與(yu) 靶線平行，軸心分別位於(yu) 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周圍，位於(yu) 中心掃查孔O2右下側(ce) 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(yu) 靶線平行。

（3）G仿囊與(yu) 結石，

仿囊與(yu) 結石，布置在探查孔O2周圍。仿囊呈圓柱形，位於(yu) 中心掃查孔O2左下側(ce) 水平位置，距離中心掃查孔邊緣5~15mm之間，直徑10mm，柱軸與(yu) 靶線平行。仿結石為(wei) 不規則形，位於(yu) 囊之中腰，最大尺寸約4─6mm。

圖3 KS107QN-4B型體(ti) 模 軸側(ce) 向分辨力靶群分布示意圖

三．技術特性

參照國家標準GB10152—2009中通用體(ti) 模技術要求本體(ti) 模技術參數為(wei) ：

1.TM材料聲速：(1540±10)m/s(23±3℃)

2.TM材料聲衰減係數斜率：(0.70±0.05)dB/cm/MHz(23±3℃)

3.尼龍靶線直徑：(0.1±0.02)mm

4.尼龍靶線位置公差：±0.05mm

四．使用方法

1. KS107QN-4B型腔內(nei) 掃查超聲體(ti) 模由於(yu) 其掃查結構為(wei) 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(nei) TM材料。

因其探查孔為(wei) 通孔，所以推薦兩(liang) 種準備模式備選。

（1） 可以待腔內(nei) 超聲探頭插入後，將一側(ce) 體(ti) 模的孔用透明膠帶封住，平置於(yu) 水平桌麵，在掃插孔周圍倒入適量保養(yang) 液。或先用膠帶封住一側(ce) 體(ti) 模探查孔，在另一側(ce) 倒入保養(yang) 液，再緩緩插入探頭。以不損傷(shang) 內(nei) 部材料為(wei) 原則，選取適宜方式進行掃查。

（2） 選取一大小適宜的容器，倒入大量超聲保養(yang) 液，將體(ti) 模整體(ti) 水平置於(yu) 容器內(nei) ，底部略微架空，保養(yang) 液液麵超過體(ti) 模上表麵。此時再垂直緩緩插入腔內(nei) 超聲探頭，準備開始超聲掃查。

2.按規定程序開啟被測儀(yi) 器。

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

4.(最大)探測深度測量

(1)將探頭對準縱向靶群。

(2)提高總增益，調高STC，提高遠場增益，近場增益調至適當。

(3)提高對比度（對可調者，下同）至適當程度。

(4)提高亮度（對可調者，下同），但以全屏幕上無散焦和光暈

為(wei) 限。

(5)聚焦調節（對可調者，下同）置遠場聚焦或多段、全深度同時聚焦狀態。

(6)通過上述調節，獲得被檢儀(yi) 器所能達到的最大深度範圍內(nei) 的均勻畫麵。

(7)微動探頭，讀取所觀測到的最大深度靶線所在深度(mm)，即為(wei) （最大）探測深度。

5.盲區測量

(1)將探頭對準盲區靶群，若不能一次覆蓋全部，則轉動探頭分段觀測之。

(2)適當降低總增益、近場增益和亮度，減弱TM材料背向散射點，使靶線圖像清晰可見。

(3)聚焦調節置近場聚焦狀態。

(4)讀取所能觀測到的最小深度靶線所在深度(mm)，即為(wei) 盲區。

6.(閾值)側(ce) 向分辨力測量

(1)將探頭對準某個(ge) 側(ce) 向分辨力靶群或軸側(ce) 向分辨力靶群的側(ce) 向分支。

(2)降低總增益，根據靶群所在深度減弱TGC(或STC、DGC)。

(3)降低亮度。

(4)保持較高的對比度。

(5)聚焦調節置於(yu) 或靠近被檢靶群所在深度或置於(yu) 多段、全深度同時聚焦狀態。

(6)通過上述調節，將所測深度附近TM材料背向散射光點隱沒，並保持靶線圖像清晰可見。

(7)讀取所能分辨(即靶線圖像之間亮度與(yu) 背景相同)的最小靶線間隙(mm)，即為(wei) 該深度處的(閾值)側(ce) 向分辨力。

7.(閾值)軸向分辨力測量

(1)將探頭對準某個(ge) 軸向分辨力靶群或軸側(ce) 向分辨力靶群的軸向分支。

(2)被檢儀(yi) 器調節同“(閾值)側(ce) 向分辨力測量"，在檢測完某深度側(ce) 向分辨力後，即刻檢測同深度軸向分辨力。

(3)讀取所能分辨的最小靶線間隙(mm)，即為(wei) 該深度處的軸向分辨力。必須注意，由於(yu) 遮擋效應的存在，有時需將增益、亮度適當提高，方可看清KS107QN-4B型體(ti) 模中的1mm及0.5mm間隙。

8.軸向幾何位置示值誤差(精度)測量

(1)將探頭對準縱向靶群。

(2)將總增益、TGC(或STC、DGC)、對比度、亮度均調至中等。

(3)聚焦調節置多段或全深度聚焦狀態。

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

(5)將圖像凍結，在有效探測深度範圍內(nei) ，用電子遊標依次測量每相距20mm（因整體(ti) 掃查範圍較小，也可考慮10mm間距測量）的兩(liang) 靶線圖像中心距離(mm)，以其中與(yu) 20mm（10mm）偏差最大者求取相對誤差(％)，即為(wei) 軸向幾何位置示值誤差(精度)。

9.側(ce) 向幾何位置示值誤差(精度)測量

(1)將探頭對準側(ce) 向靶群C1\C2。

(2)將總增益、TGC(或STC、DGC)、對比度、亮度調至中等。

(3)聚焦調節置於(yu) 或靠近橫向靶群所在深度或置於(yu) 多段、全深度聚焦狀態。

(4)將圖像凍結，用電子遊標依次測量每相距20mm（或10mm）的兩(liang) 靶線圖像中心間距(mm)，以其中與(yu) 20mm（或10mm）偏差最大者求取相對誤差(％)，即為(wei) 橫向幾何位置示值誤差(精度)。

10.觀察模擬病灶

(1)將探頭對準感興(xing) 趣的模擬病灶。

(2)調節增益、TGC(或STC、DGC)、對比度、亮度調至最佳狀態。

(3)聚焦調節置於(yu) 或靠近該病灶所在深度聚焦或多段、全深度聚焦狀態。

(4)通過上述調節，獲得與(yu) 臨(lin) 床診斷相似的TM材料背向散射圖像，並在此背景上觀察模擬病灶圖像，其特征分別為(wei) ：

a.囊腫：內(nei) 部為(wei) 沒有光點的黑洞，臨(lin) 床上稱為(wei) “無回波區"；後方背向散射光點比同深度兩(liang) 側(ce) 圖像更亮，臨(lin) 床上稱為(wei) “後方增強"。必要時可用電子遊標測量其縱向或橫向直徑(mm)，並與(yu) 設計值比較，求取相對誤差(％)。

b.結石：本身圖像為(wei) 強反射光團，後方背向散射光點被隱沒於(yu) 一黑暗帶中，臨(lin) 床上稱為(wei) “後方聲影"。

c.腫瘤：圖像為(wei) 比背景更粗、更亮的光點區，輪廓呈圓形。

11.測量完畢，如果體(ti) 模背麵粘貼膠紙，請先去除膠紙後再緩緩拔出體(ti) 模內(nei) 掃查的超聲腔內(nei) 探頭。如果采用的是大容器掃查的，體(ti) 模背麵沒有膠紙，可直接緩緩拔出體(ti) 模內(nei) 掃查的超聲腔內(nei) 探頭，收集好所用的超聲保養(yang) 液以便下次掃描再次使用。擦幹體(ti) 模表麵，將探查孔的兩(liang) 側(ce) 用膠紙粘貼封閉完整，以免內(nei) 部漏液。

注：為(wei) 避免超聲保養(yang) 液損傷(shang) 皮膚（長期大量接觸會(hui) 使皮膚去油粗糙），如經常接觸，建議穿戴薄乳膠手套進行操作。超聲保養(yang) 液嚴(yan) 禁入口，少量接觸請盡快用清水洗淨即可。

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