一．概述

KS107QN-4A型腔內掃查超聲體模，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，簡稱TM材料)和嵌埋于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、指示性裝飾面板等構成的測試裝置。

體模上面板中心位置開有兩個內徑為3mm的腔內探頭掃查通孔，用以插入腔內探頭進行超聲掃查，專用于考察配接腔內超聲探頭的B超影像裝置的影像特性參數，包括盲區、側向（橫向）分辨力、軸向（縱向）分辨力、側向幾何位置精度、軸向幾何位置精度以及仿病灶的直徑誤差。體模左右側面板開有用于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，內徑為3mm。體模外觀及內部結構示意圖如圖1所示。

二．基本結構

圖1 KS107QN-4A型超聲體模外觀及內部示意圖

1．四壁和底由有機玻璃加工組裝而成，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）×140mm（寬）×66mm（高）；

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

4. 體模內充有符合國家標準要求的TM材料作為標準傳聲媒質。

5. 體模上面板距離聲窗60mm及120mm處中心開直徑均為φ3mm的腔內探頭探查孔通道，該通道為通孔通道，探頭可以插入孔內進行超聲掃查。體模左右側面板開有用于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徑為3mm的探查孔通道。該通道為貫穿左右面板的通道，腔內探頭可以從左右側面板插入進行掃查。

6．線靶系統

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。

體模上面板開有兩個直徑為φ3mm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周圍布置有軸側向分辨力靶群，側向靶群，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、仿囊與仿結石病灶。探查孔O3位于體模左右兩側面板，用于回撤方向分辨力及回撤方向幾何位置精度測量。該通道為貫穿左右面板的通道，腔內探頭可以從左右側面板插入進行掃查。

（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，設置深度由中心探頭探查孔O2邊緣正上方1 mm開始，以1mm為步徑，分別為1、2、3、4、5、6、7、8mm。

（3） B1—B4: 軸側向分辨力靶群。

軸側向分辨力靶群布置在探查孔O1周圍，其側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，各靶線分布于圍繞探查孔中心半徑為6.5mm、11.5mm、21. 5mm、31.5mm的圓弧上。兩相鄰靶線中心側向間距（兩靶線之間的間距弦長）依次為3，2，1，0.5mm。

該靶群其軸向分支中兩相鄰靶線均在以中心探查孔圓心為圓心的半徑上，相鄰靶線靶線中心距探查孔中心半徑差值分別為0.5，1，2，3mm。以位于探查孔中心半徑為6.5mm即探查孔邊緣5mm的軸側向分辨力為例，軸側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靶線直線距離，側向分辨力靶群中靶線間隔為弦長（非圓弧弧長）。

（4） C1─C3：側向靶群(用于考察側向（橫向）幾何位置精度)

側向靶群布置在探查孔O1周圍，分別位于距中心探查孔上半部邊緣5mm，10mm，30mm處，其中C2─C3靶群中靶線中心側向距離（兩靶線之間的直線距離）為10mm。C1靶群中靶線中心側向距離（兩靶線之間的直線距離）為5mm。靶線分布于圍繞探查孔中心半徑為6.5mm、11.5mm、31.5mm的圓弧上。5mm處的側向靶群由探查孔左側水平位置起呈半圓狀分布，共5個靶點，10mm處的側向靶群C2由探查孔左側水平位置起呈半圓狀分布，共4個靶點。30mm處的側向靶群C3由探查孔左側水平位置起呈半圓狀分布，共10個靶點。

（5） D1─D2：縱向靶群

縱向靶群D1布置在探查孔O1周圍，位于含靶線6條，位于距中心探查孔O1左側邊緣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周圍，位于含靶線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

回撤方向分辨力為了考察換能器沿探查孔軸向方向回撤時，能夠顯示出兩個清晰回波信號的兩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陣超聲探頭的側向分辨力靶群使用。

（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靶群的靶線間距為5mm。

圖2 KS107QN-4A型體模探查孔、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，均為圓柱形，直徑分別為2，4，6mm，柱軸均與靶線平行，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周圍，位于中心掃查孔O2右下側位置，仿腫瘤軸心距離中心掃查孔邊緣10mm處，呈圓柱形，直徑5mm，柱軸與靶線平行。

（3）G仿囊與結石，

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

圖3 KS107QN-4A型體模 軸側向分辨力靶群分布示意圖

三．技術特性

參照國家標準GB10152—2009中通用體模技術要求本體模技術參數為：

1.TM材料聲速：(1540±10)m/s(23±3℃)

2.TM材料聲衰減系數斜率：(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-4A型腔內掃查超聲體模由于其掃查結構為介入式掃查，所以需特別注意垂直插入探頭，以免損毀掃查腔內TM材料。

因其探查孔為通孔，所以推薦兩種準備模式備選。

（1） 可以待腔內超聲探頭插入后，將一側體模的孔用透明膠帶封住，平置于水平桌面，在掃插孔周圍倒入適量保養液。或先用膠帶封住一側體模探查孔，在另一側倒入保養液，再緩緩插入探頭。以不損傷內部材料為原則，選取適宜方式進行掃查。

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

2.按規定程序開啟被測儀器。

3.將被測儀器探頭插入探查孔，并保持保養液充盈，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，獲得被檢儀器所能達到的最大深度范圍內的均勻畫面。

(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（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)，即為盲區。

6.(閾值)側向分辨力測量

(1)將探頭對準某個側向分辨力靶群或軸側向分辨力靶群的側向分支。

(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)聚焦調節置于或靠近被檢靶群所在深度或置于多段、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，并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背景相同)的最小靶線間隙(mm)，即為該深度處的(閾值)側向分辨力。

7.(閾值)軸向分辨力測量

(1)將探頭對準某個軸向分辨力靶群或軸側向分辨力靶群的軸向分支。

(2)被檢儀器調節同“(閾值)側向分辨力測量"，在檢測完某深度側向分辨力后，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)，即為該深度處的軸向分辨力。必須注意，由于遮擋效應的存在，有時需將增益、亮度適當提高，方可看清KS107QN-4A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，在有效探測深度范圍內，用電子游標依次測量每相距20mm（因整體掃查范圍較小，也可考慮10mm間距測量）的兩靶線圖像中心距離(mm)，以其中與20mm（10mm）偏差最大者求取相對誤差(％)，即為軸向幾何位置示值誤差(精度)。

9.側向幾何位置示值誤差(精度)測量

(1)將探頭對準側向靶群C1\C2。

(2)將總增益、TGC(或STC、DGC)、對比度、亮度調至中等。

(3)聚焦調節置于或靠近橫向靶群所在深度或置于多段、全深度聚焦狀態。

(4)將圖像凍結，用電子游標依次測量每相距20mm（或10mm）的兩靶線圖像中心間距(mm)，以其中與20mm（或10mm）偏差最大者求取相對誤差(％)，即為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)聚焦調節置于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，獲得與臨床診斷相似的TM材料背向散射圖像，并在此背景上觀察模擬病灶圖像，其特征分別為：

a.囊腫：內部為沒有光點的黑洞，臨床上稱為“無回波區"；后方背向散射光點比同深度兩側圖像更亮，臨床上稱為“后方增強"。必要時可用電子游標測量其縱向或橫向直徑(mm)，并與設計值比較，求取相對誤差(％)。

b.結石：本身圖像為強反射光團，后方背向散射光點被隱沒于一黑暗帶中，臨床上稱為“后方聲影"。

c.腫瘤：圖像為比背景更粗、更亮的光點區，輪廓呈圓形。

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

注：為避免超聲保養液損傷皮膚（長期大量接觸會使皮膚去油粗糙），如經常接觸，建議穿戴薄乳膠手套進行操作。超聲保養液嚴禁入口，少量接觸請盡快用清水洗凈即可。

五．維護保養

1．日常維護

(1)TM材料的冰點為0℃，熔點為78℃。結冰或熔化意味著超聲體模che底報廢，故切勿冷凍或烘烤。最佳貯存溫度為10-35℃。

(2)切勿跌落、劇烈顛簸或用力按壓。除注液保養時外，均應豎直放置，不可上下顛倒。

(3)聲窗及探查孔為最薄弱部分，切勿接觸利器棱角，以防扎破劃傷。不用時應蓋好蓋板,以保護聲窗，探查孔兩側用膠紙粘貼密封。

2.注液保養要求

(1)必要性：作為超聲體模的核心和最關鍵部分，TM材料內所含液體會透過外殼、聲窗緩慢蒸發，最終導致其性能變異，體模失效。為此，必須定期注射適量保養液。該液體在體模銷售時一并提供，用完后仍可提供，但將酌收費用。

(2)保養周期：原則上每半年注液一次。考慮到各地氣候條件差異，用戶可自己積累經驗，適當掌握。

(3)注液量：在按時保養條件下，一般為每次數毫升。注液到位的標志是：在體模上下倒置，注液后底板上的封口橡皮呈平坦或稍下陷狀，切不可使其鼓脹。

(4)注液所需物料：保養液、海綿墊、20毫升注射針管，6號針頭。

3.注液保養的具體操作

(1)將體模上下倒置。

(2)旋下支護板處的兩個螺母，取下支護板，即可見到底板上的兩塊封口橡皮，其下即TM材料。為防止針頭堵塞，在TM材料表面開有一道10mm寬的溝槽。

(3)向注射器內裝入保養液的辦法，隨注射器材質而不同：

(a)玻璃注射器：拔下栓塞，裝好針頭，將保養液從針管大口注入，至其容量之半。插好栓塞，然后將針頭向上，緩慢推進栓塞以驅除空氣。

(b)塑料注射器：將適量保養液倒在燒杯之類容器中,用針管汲取后再裝針頭,然后針頭向上,緩慢推進栓塞以驅除空氣.

(4)將針頭在TM材料開槽處扎入橡皮，進針1－2mm即可。緩慢推進栓塞，將液體注入，至橡皮呈平坦或稍有下陷狀。若有過量，應予抽出。若針頭被橡皮屑堵塞，應用細鋼絲疏通再用。

(5)拔出針頭，將未用完保養液送回貯瓶。

(6)裝好支護板，旋好螺母,將體模恢復正常放置。

4.聲窗下氣體的排除

(1)必要性：由于未按時注液保養或注入量不足，在聲窗膜下會出現小片或成層氣體，影響體模的正常使用。必須將其排出，并注射足量保養液。

(2)將體模上下倒置。

(3)按前述注液方法，經底板封口橡皮向體模內注入適量保養液，至封口橡皮適度鼓脹。

(4)將體模側向放置，讓側面聲窗朝上。

(5)用濕毛巾沿聲窗薄膜輕輕上搓，令氣體集中于頂面。

(6)將體模倒置,即頂面聲窗朝下,用濕毛巾沿側面聲窗薄膜輕輕上搓，令氣體集中于底面的橡皮之下。

(7)用針管將氣體抽出。為便于操作，抽氣前針管內應先存入少量保養液。

(8)抽氣時有保養液被一起抽出，若因此而使液體欠缺(以橡皮膜形狀判斷)，應適當補入,至橡皮膜呈平或稍下陷狀。

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