[发明专利]一种用于侵入式超声探头表面温度测量的负载体模

说明书

本发明提供了一种用于侵入式超声探头表面温度测量的负载体模(1)，其结构包括体模外壳、声‑热仿组织材料(7)和支护板(4)；体模外壳固定连接在支护板(4)上，体模外壳内灌充声‑热仿组织材料(7)；体模外壳为圆柱体形状，其包括：底板(9)、上面板(3)、金属圆筒(2)和腔口套筒(5)和腔内声窗(21)；体模外壳的底板(9)通过第一螺栓(10)和第二螺栓(11)与支护板(4)紧固；底板(9)的中部开有圆孔，并通过封闭橡皮(12)封堵所述圆孔；金属圆筒(2)的顶部装有上面板(3)，上面板(3)的中部圆孔处安装有腔口套筒(5)以及腔内声窗(21)；金属圆筒内壁一侧粘贴有吸声内衬(8)。

技术领域

本发明涉及医疗器械质量检测技术领域，具体涉及一种用于侵入式超声探头表面温度测量的负载体模。

背景技术

医用超声诊断-监护设备是经由超声探头向人体指定部位发射一定频率、强度和形式的超声波，接收、处理反射-散射回波信号，然后以图像、图形、数字、声音等形式展示人体该部位的生理和病理信息，从而对疾病、损伤的有无、性质、程度做出判断，或者对人体体征参数进行监测的复杂系统。然而，所发超声波在作为信息载体的同时，也是力和能量的载体，将以辐射力、声流和组织吸收声能后转化成的热能作用于组织，有些情况下还会引发空化，空化又引发高温、高压作用于组织。当声压、声强高到一定程度时，其中的一种或数种作用将引起组织的破坏或变性，即发生生物学效应。

但后来发现，经由超声探头对人体组织造成伤害的，还有换能元件自身产生的热量和导致的温升，对进入体腔和手术切口的侵入式探头，这种风险尤为严重。侵入式超声探头主要用于对人体腔体和表皮下切口侵入的内窥检查，临床上包括对如阴道、直肠、尿道、消化道进行内窥检查和治疗的医用超声探头，这类超声探头需要进入人体腔体和皮下组织内。为此，国际电工委员会(IEC)和我国的医用超声诊断-监护设备基础安全和紧要性能专用标准已经将其涵盖在内。按照标准规定，超声探头表面温度的测量分为模仿使用状态和模仿空载状态两种情况。其中，模仿使用状态的测量，是在以负载体模作为负载的情况下，利用薄膜或丝状热电偶进行；模仿空载状态的测量，是在没有任何耦合媒质和负载媒质的情况下，利用薄膜或丝状热电偶进行。

针对这一需求，英国国家物理实验室研制了一个称为“表面温度检测体模(surface temperature test phantom)”的装置，系在有机玻璃圆筒内灌注一层厚度约11cm的琼脂凝胶型声-热仿组织材料，首先，该装置的名称是不准确的，作为体模其仅仅是作为超声探头负载的人体组织替代物，而不是一种测量手段。使用时临时覆盖一片室温硫化硅橡胶组合而成，顶面呈平面。但这一装置不仅在用于体表探头时存在多项严重缺陷，其平面声窗仅适用于平面线阵探头，不适用于临床所用占绝大多数的凸阵探头；另外，其内声程过短，无法保证超声波的有效衰减，且其侧壁传热不佳，均会导致探头表面温度测值的偏差；其开放式结构将导致液体蒸发损失，从而造成仿组织材料声-热特性的改变，故仅能用于短期研究实验，不能作为固定设备长期(数年)使用。再者，其开放式结构还导致无法在水浴中使用。该装置只适用于平面探头，根本未考虑侵入式探头的需要。

发明内容

本发明的目的在于：为解决侵入式探头表面温度无法进行测量和检定的问题，本发明提供了一种用于侵入式超声探头表面温度测量的负载体模，作为侵入式超声探头的负载，在模仿使用状态下，进行超声探头表面温度的测量，具有供嵌入式超声探头插入和耦合的圆筒状的腔内声窗，可确保现有的各种侵入式超声探头辐射面的适形耦合，不致因耦合不佳而影响探头表面温度的测量结果。