ГОСТ Р МЭК 62127-1— 2009
Приложение А
(справочное)
Обоснование положений настоящего стандарта
В настоящем приложении дано краткое обоснование наиболее важных требований настоящего стандарта
и представлена основополагающая информация для тех. кто хорошо знаком с тематикой этого стандарта, но не
имел возможности участвовать в его разработке. Разьяснение смысла основных требований важно для правиль
ного применения настоящего стандарта. В связи с тем. что совершенствование медицинского ультразвукового
оборудования продолжается, представляется, что обоснование современных требований облегчит применение
требований настоящего стандарта к новому, только разрабатываемому оборудованию и поможет в разработке
каких-либо дополнений к настоящему стандарту.
Нумерация разделов, подразделов и пунктов в настоящем приложении соответствует нумерации в основ
ном тексте настоящего стандарта.
Раздел 3: Большинство акустических параметров определены таким образом, который позволяет пред
ставить их либо однозначно, либо соотнести с измерениями в какой-то заданной плоскости. Это обеспечивает
более гибкий подход к применению стандарта. Например, для преобразователей, применяемых в ультразвуко вой
физиотерапии, или для преобразователей с широко расходящимся пучком, таких, например, как используе мые для
мониторинга материнского плода, акустические параметры в плоскости, содержащей максимальное значение
пространственного и временного пика акустического давления, могут оказаться неприемлемыми. Однако
система определений, принятая в настоящем стандарте, позволяет выбрать измерительную плоскость по другим
критериям, отличным от приведенных в настоящем стандарте.
3.25 и 3.26: Оба определения чувствительности гидрофона — как подсоединенного к конкретной электри
ческой нагрузке, например, к осциллографу, так и при бесконечном импедансе этой нагрузки, соответствуют прак
тике применения гидрофонов.
3.38: При высоких значениях акустического давления, генерируемого ультразвуковым диагностическим обо
рудованием (пиковое акустическое давление сжатия в диапазоне от 0.1 до 10 МПа), могут наблюдаться ощути мые
искажения волновой формы акустического импульса, особенно в фокальной области. Настоящий стан дарт.
что очень важно, учитывает нелинейные эффекты, связанные с распространением ультразвука в воде.
Указанные искажения вызваны тем. что за время акустического цикла часть волны, соответствующая сжатию,
движется быстрее, чем часть, соответствующая разрежению, что приводит к прогрессирующему искажению вол
новой формы. В общем случав степень искажений, существующих в какой-нибудь точке акустического поля, растет с
увеличением многих факторов: расстояния от преобразователя, частоты акустического воздействия, пикового
акустического давления на поверхности ультразвукового преобразователя, параметра нелинейности среды
распространения (воды) и степени фокусировки. Настоящим стандартом установлено, что поглощение и рассея
ние ультразвука в тканях различных типов в процессе многих медицинских обследований приводит к уменьшению
пикового акустического давления, но в некоторых ситуациях это уменьшение будет несущественным. Просвечи
вание через глаз, мочевой пузырь и околоплодные воды — это примеры распространения ультразвука в основ ном
в жидкости. Чтобы учесть связанную с этим нелинейность, в список параметров, используемых для описания полей
(см. 7.2.1), включен параметр, относящийся к нелинейности. Это параметр нелинейности распростране ния в
виде коэффициента, по которому может быть предсказана значимость нелинейных искажений в фокусе
преобразователя (2]. По этому параметру может быть определена требуемая ширина полосы гидрофона и
усилителя, а также необходимость введения поправок в результаты измерений пиковых давлений.
3.44 и 3.45: Здесь приведены два определения пиковых акустических давлений, так как часто они отлича
ются друг от друга в три раза. Важно различать их и в связи с тем. что пиковое акустическое давление разреже
ния (фаза разрежения в цикле) в наибольшей степени определяет акустическую кавитацию.
3.72: Это определение приведено для того, чтобы отличить линии ультразвукового сканирования, пересе
кающие выбранную плоскость в точке, постепенно меняющей свое местоположение в процессе акустического
сканирования, от линий, которые ее не пересекают. Последние, например, встречаются при сложных возбужде
ниях одного и того же ультразвукового преобразователя или одной и той же группы элементов преобразовате ля
для фокусировки на различных глубинах или для уплотнения доплеровских линий в дуплексных сканерах.
5.1.7: Широкополосные гидрофоны важно применять при описании временных параметров ультразвуко
вых полей медицинского назначения, характеризующихся наличием коротких импульсов или существенных нели
нейных искажений. Одно из следствий наличия нелинейных искажений — это появление в спектре сигнала
высокочастотных составляющих, что требует расширения полосы частот гидрофона в высокочастотную область
[8J. В (8) было показано, что для проведения измерений с погрешностью менее 5 % требуется ширина полосы
(при неравномерности ± 3 дБ), верхняя граница которой превышает частоту акустического воздействия /а„, не
менее чем в 8 раз. Также желательно, чтобы нижняя граница полосы частот гидрофона была существенно ниже
faw). что, в частности, важно при измерениях пикового акустического давления разрежения р, (9). Необходимость
27