ГОСТ IEC 62127-1—2015
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 стандарта, но не имел
возможности участвовать в его разработке. Разъяснение смысла основных требований важно для правильного
применения настоящего стандарта. В связи с тем. что медицинское ультразвуковое оборудование продолжает
со вершенствоваться, представляется, что обоснование современных требований облегчит применение
требований настоящего стандарта к новому, еще только разрабатываемому оборудованию и поможет в
разработкедополнений к настоящему стандарту.
Нумерация разделов, подразделов и пунктов в настоящем приложении соответствует нумерации в основном
тексте настоящего стандарта.
Раздел 3: большинство акустических параметров определены таким образом, который позволяет предста
вить 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 ультразвуковой физио
терапии, или для преобразователей с широко расходящимся пучком, таких как используемые для мониторинга ма
теринского плода, акустические параметры в плоскости, содержащей максимальное значение пространственно
го 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 электриче
ской нагрузке, например к осциллографу, так и при бесконечном импедансе этой нагрузки, соответствуют практике
применения гидрофонов.
3.38: при высоких значениях акустического давления, генерируемого ультразвуковым диагностическим
оборудованием (пиковое акустическое давление сжатия в диапазоне от 0.1 до 10 МПа), могут наблюдаться
ощутимые искажения волновой формы акустического импульса, особенно в фокальной области. Настоящий
стандарт, 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, дви
жется быстрее, чем часть, соответствующая разрежению, что приводит к прогрессирующему искажению волновой
формы. В общем случав степень искажений, существующих в определенной 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. Например,
просвечивание через глаз, мочевой пузырь и околоплодные воды — это примеры распространения ультразвука в
основном в жидкости. Для того 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
распространения в виде коэффициента, по которому может быть предсказана значимость нелинейных искажений в
фокусе преобразователя [2). По этому параметру может быть определена требуемая ширина полосы гидрофо на
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 отдруга 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, пере
секающие выбранную плоскость в точке, постепенно меняющей свое местоположение в процессе акустического
сканирования, от линий, которые ее не пересекают. Последние, например, встречаются при сложных возбуждени ях
одного и того же ультразвукового преобразователя или одной и той же группы элементов преобразователя для
фокусировки на различных глубинах или для уплотнения доплеровских линий в дуплексных сканерах.
5.1.7: широкополосные гидрофоны важно применять при описании временных параметров ультразвуковых
полей медицинского назначения, характеризующихся наличием коротких импульсов или существенных нелиней
ных искажений. Одно из следствий наличия нелинейных искажений — это появление в спектре сигнала высоко
частотных составляющих, что требует расширения полосы частот гидрофона в высокочастотную область [8]. В (8]
было показано, что для проведения измерений с погрешностью менее 5 % требуется ширина полосы (при нерав
номерности ±3 дБ), верхняя граница которой превышает частоту акустического воздействия 7atfrf не менее чем в
восемь раз. Также желательно, чтобы нижняя граница полосы частот гидрофона была существенно ниже ’« г
28