ГОСТ Р МЭК 61391-2—2012
6.2.2 Фантом для измерения максимальной глубины зондирования
Максимальную глубину зондирования определяют как максимальный диапазон, в котором
эхосигналы от самых слабых рассеивателей в фантоме с определенными характеристиками могут
быть выявлены при заданном превышении шумового фона, как этоустановлено в [1)—[8]. Фантом для
измерения максимальной глубины зондирования показан на рисунке А.1 приложения А. Сущес
твенной частью такого фантома является блок из тканеимитирующего материала с фоновым рассе
янием. увеличивающим эхосигналы. Тканеимитирующий материал должен иметь следующие
характеристики:
- скорость звука — (1540 ±15) мс’1на 3 МГц;
- плотность — (1.00 ± 0,03) г/см3;
- удельный коэффициент затухания — (0,7 ± 0,05)дБ см 1МГц"’ в частотном диапазоне от 1до
15 МГц;
- коэффициент обратного рассеяния — (3 • 10 4 см"1сри) ± 3 дБ на 3 МГц; с частотной зависи
мостью в виде f n, где 2 < п < 4 на частотах от 1до 15 МГц. Значение коэффициента обратного рассея ния
в фантоме следует указывать совместно с результатами испытаний, проведенных с помощью
фантома, в веде функции от частоты;
- размеры: Для проверки глубины обзора на частотах ниже 5 МГц фантом должен обеспечивать
однородность рассеяния и затухания на глубинах по меньшей мере до 20 см. Размеры однородного ма
териала впоперечных пучку направлениях (вдоль ширины и толщины пучка) должны быть не менее 6 см на
расстоянии, соответствующем максимальной глубине зондирования испытуемых сканера и пре
образователя. Для испытаний систем трехмерной визуализации могут потребоваться и большие попе
речные размеры однородной области.
Подходящими для измерения максимальной глубины зондирования могут быть фантомы на
основе водных гелей с микроскопическими неоднородностями, равномерно распределенными по объе
му так, чтобы обеспечить требуемый уровень затухания {9J—[14]. Такие фантомы должны также содер
жать твердые частицы, такие, например, как стеклянные шарики (со сквозным отверстием) диаметром
40 мкм, которые дают сигналы обратного рассеяния контролируемой амплитуды [14], [15]. Многие изго
товители [например, ATS Labs, Bridgeport. СТ, USA
(www.atslabs.com
). CIPS. Norfolk, VA, USA
(www.cirsinc.com
). Gammex/RMI, Middleton. Wl, USA
(www.qammex.com
)] производят тканеимитирую-
щие материалы и фантомы, соответствующие этим требованиям.
6.2.3 Фантомы для оценки локального динамического диапазона
Оценку локального динамического диапазона можно выполнитьдостаточно просто в клиничес
ких условиях при сканировании фантома, содержащего сферические или цилиндрические объекты, ко
эффициенты обратного рассеяния которых отличаются от основного материала на известное
значение [16]. В некоторых коммерчески доступных фантомах коэффициенты обратного рассеяния
этих объектов варьируются вдиапазонедо 24дБ (на 15дБ больше, чему основного материала, и на9 дБ
меньше).
6.3 Испытательное оборудование для измерения локального динамического диапазона
Наиболее удобным методом измерения локального динамического диапазона является прямое
облучение преобразователя испытуемой системы внешним акустическим сигналом, амплитуду импуль
сов которого можно регулировать достаточно точно, как это показано в [17]—[20]. Пример схемы такой
установки приведен на рисунке 1. Для измерений необходим генератор синусоидальных сигналов (на
пример, модели 33220А фирмы Agilent Technologies, Santa Clara, CA. USA), работающий в диапазоне
частот, соответствующем испытуемому сканеру. Для излучения акустического сигнала используют пре
образователь (излучатель) с плоским одиночным активным элементом, акустически присоединяемый к
преобразователю сканера. Диаметр излучателя должен быть меньше 1/3 апертуры преобразователя
сканера. Для определения зависимости мощности излучателя от напряжения его возбуждения рекомен
дуется провести специальные испытания, используя, например, методы, регламентируемые в
МЭК 61161. Излучатель возбуждают синусоидальным сигналом от генератора. Акустическая мощность
преобразователя должна быть пропорциональна квадрату напряжения возбуждения (с отклонением на
более 2дБ) при уровнях излучаемого им сигнала, соответствующих локальному динамическому диа
пазону испытуемого сканера.
6