根據(jù)肝纖維化檢測(cè)儀的應(yīng)用,衡量其技術(shù)性能的技術(shù)指標(biāo)主要有超聲工作頻率、探測(cè)深度、測(cè)量誤差和測(cè)量重復(fù)性等,這些指標(biāo)對(duì)于衡量肝纖維化檢測(cè)儀診斷的準(zhǔn)確性極為重要。按照YY/T1749—2020《基于外部振動(dòng)的肝組織超聲彈性測(cè)量設(shè)備》對(duì)測(cè)量誤差、測(cè)量重復(fù)性等技術(shù)指標(biāo)做了詳細(xì)的規(guī)定,本文只對(duì)測(cè)量誤差的測(cè)量方法進(jìn)行說(shuō)明。儀器校準(zhǔn)時(shí),量值溯源到的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器主要為超聲彈性仿組織體模,通過體模的標(biāo)稱值比對(duì)儀器測(cè)量的楊氏模量值,來(lái)確定儀器的測(cè)量誤差。
1 測(cè)量誤差的校準(zhǔn)方法
在超聲彈性仿組織體模的聲窗上涂布適量醫(yī)用超聲耦合劑,將被檢儀器的探頭耦合于聲窗,按下探頭上按鈕,以瞬時(shí)敲擊方式在超聲彈性仿組織體模中激發(fā)剪切波,被檢儀器屏幕顯示被檢區(qū)域的軸向位移與深度、時(shí)間的關(guān)系,被檢儀器檢出剪切波速度,在假定超聲彈性仿組織體模材料密度為1g/cm3的前提下,換算為楊氏模量值(kPa)并于顯示,如圖。
在每次激發(fā)剪切波前,都應(yīng)移開探頭后再放置到同一測(cè)量位置,激發(fā)后要對(duì)屏幕顯示的應(yīng)變率圖的質(zhì)量進(jìn)行查驗(yàn),保證有效的楊氏模量值測(cè)量成功次數(shù)為10次,并計(jì)算楊氏模量的算術(shù)平均值,再以制造商提供的超聲彈性仿組織體模楊氏模量值為基準(zhǔn),計(jì)算楊氏模量的測(cè)量誤差。
2 量值溯源的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)可以選擇中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所KS215T-3系列體模,該體模為肝纖維化檢測(cè)儀器專用體模,全系列包括仿組織材料縱波聲學(xué)特性相同,但剪切波速度和楊氏模量不同,彼此獨(dú)立的5臺(tái)體模構(gòu)成。
每臺(tái)體模外殼為圓筒形,側(cè)板為ABS塑料,底板和支護(hù)板用有機(jī)玻璃板制成,頂面覆有復(fù)合薄膜聲窗,體模頂部裝有一體化小水槽,可保證耦合劑不會(huì)流失。每臺(tái)超聲彈性仿組織材料的基質(zhì)為天然高分子凝膠,背景與靶標(biāo)之間、靶標(biāo)彼此之間的剪切波速(楊氏模量)差異系通過改變成膠物質(zhì)的濃度實(shí)現(xiàn)。在23℃時(shí),各臺(tái)仿組織材料縱波聲速為(1540±10)m/s,縱波聲衰減系數(shù)斜率均為(0.5±0.05)dB/(cmMHz),在假定密度為1g/cm3的情況下,由材料的剪切波速度測(cè)量值計(jì)算得出,見表1。
經(jīng)查閱文獻(xiàn)和中國(guó)科學(xué)研究院聲學(xué)所提供的資料,楊氏模量值的大小與溫度有密切的關(guān)系,隨著溫度的升高楊氏模量逐漸減小,且兩者呈線性關(guān)系,因此測(cè)定楊氏模量時(shí)要盡量保證檢測(cè)環(huán)境溫度不變或在穩(wěn)定的范圍內(nèi),汪雨寒的楊氏模量與溫度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容,牛鳳岐等超聲彈性仿組織體模使用說(shuō)明,這些材料已經(jīng)證明,受溫度影響,楊氏模量值在溫度每降低1℃時(shí)大約升高1%;楊氏模量值在溫度每升高1℃時(shí)大約降低1%。