超声成像性能测试设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种超声成像性能测试设备及超声成像性能测试方法，超声成像性能测试设备包括：控制盒、设有仿血管的仿组织体模、步进马达、飞轮、线带导轮和多普勒线带，超声成像设备的探头扫描仿组织体模，同时，超声成像设备对多普勒线带的运动状态进行成像显示，通过将成像显示的运动状态与多普勒线带的实际运行状态进行对比，得出超声成像设备的性能参数的分析结果。由于多普勒线带是置于仿组织体模的仿血管内，其运动不会带动其它媒质一起运动，使得超声成像设备检测到的只有多普勒线带的运动情况，避免了不必要的干扰，能够正确地反映超声成像设备实际的成像性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声成像
，尤其涉及一种超声成像性能测试设备及方法。
技术介绍
当超声波发射源与接收器有相对运动时，接收器所接收到的声波频率与发射频率有所不同，这一现象称为多普勒效应。超声多普勒法成像就是应用超声波的多普勒效应，从流体外部得到流体运动速度及运动速度分布的信息，进行处理和显示。现已普遍应用于流体运动信息的测试，特别是医学方面应用于血流、心脏和产科等方面的检查。如医用超声成像设备、经颅多普勒血流分析仪、起声胎心检测仪等多种仪器在临床上广为应用。当流体内具有对发射的超声波产生散射信号的微粒时，根据多普勒效应，即散射频率与发射频率之间将产生频率偏移即多普勒频移fd，由下式给出：fd＝2vf0cosθ/C上式中v为散射体的运动速度，C为超声波的速度，θ为超声波声束与流体的夹角。由公式可以看出，频移与流体速度成正比，若检出fd就可求得v。超声多普勒系统应用上述原理对流体运动的信息进行处理，进行超声成像。对于彩色超声血流图(CFM，即ColorFlowMapping，或CDFI，即ColorDopplerFlowImagining),其对获得的流体速度及速度分布信息进行彩色编码，在相应的位置用编码色彩显示流体速度图；而对于超声多普勒频谱图，其进行快速傅里叶变换，显示流体随时间变化的流体速度频谱图，获得流体内部的速度及速度分布信息。超声多普勒频谱图有脉冲波多普勒频谱图及连续波多普勒频谱图两种，前者的优点是能够显示选定位置的速度及速度分布信息，而后者的优点是能够显示更高的血流速度。在医学上，应用超声彩色血流图及频谱图可以显示或测量血管及脏器内的血流运动、速度及速度分布的信息，并计算相关的心血管参数，从而进行疾病诊断，获得临床应用效果。然而，由于各种原因，包括理论上的假设、理想化处理及技术的限制等，如何判定超声成像设备的定量测量彩色超声多普勒性能包括彩色血流图成像灵敏度、超声多普勒频谱图的最低血流检测灵敏度、最大血流速度检出能力、“固有频谱展宽(IntrinsicSpectralBroadening,简称ISB)”程度等是一个很重要的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种超声成像性能测试设备及方法，可用于测试超声成像设备的性能。为了实现上述的目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种超声成像性能测试设备，包括：控制盒，为设备的控制中心，包括指令输入单元，可根据操作者的输入指令发出控制指令；仿组织体模，用于替代人体组织接受超声成像设备的检测，所述仿组织体模内设有仿血管；步进马达，与所述控制盒电连接，可根据所述控制盒的控制指令以预定转动状态进行旋转；飞轮，设于所述步进马达的转轴上，由所述步进马达带动进行旋转；线带导轮，设于所述仿组织体模的壳体上对应所述仿血管端部；多普勒线带，套设于所述飞轮和所述线带导轮的外表面，由所述飞轮驱动在所述仿血管内运动；超声成像设备扫描所述仿组织体模，并对所述多普勒线带的运动状态进行成像显示。其中，所述仿组织体模内至少设有两条置于不同深度的所述仿血管。本专利技术的另一目的在于提供一种超声成像性能测试方法，使用超声成像设备扫描仿组织体模内运动的多普勒线带或多普勒弦线，并将超声成像设备显示的多普勒线带或多普勒弦线的运动状态与设定的期望运动状态进行对比得出超声成像设备的性能参数的分析结果。其中，所述超声成像性能测试方法包括：S01、设定所述仿组织体模的仿血管内的多普勒线带的期望运动状态；S02、根据所述期望运动状态调节所述多普勒线带在所述仿血管内的运动状态；S03、超声成像设备扫描所述仿组织体模并对所述多普勒线带的运动状态进行成像显示；S04、将超声成像设备成像显示的所述多普勒线带的运动状态与设定的所述期望运动状态进行对比，得出超声成像设备的性能参数的分析结果。其中，所述步骤S02中，控制盒根据所述期望运动状态调节步进马达的输入电压，所述步进马达带动所述多普勒线带在所述仿血管内运动。其中，所述期望运动状态包括恒速工作模式和波形工作模式，所述恒速工作模式下，所述多普勒线带以预定转速运动；所述波形工作模式下，所述多普勒线带的转速周期性变化。其中，检测超声成像设备的血流成像灵敏度的方法包括：在所述恒速工作模式下，将超声成像设备切换至在彩色多普勒血流图模式或能量多普勒血流图模式下工作；超声成像设备扫描所述仿组织体模，并对所述多普勒线带的运动状态进行成像显示；通过调节所述步进马达的输入电压，从小到大逐渐增大所述多普勒线带的运动速度，直至达到超声成像设备能够显示所述多普勒线带速度的血流图的第一速度，所述第一速度即超声成像设备的血流成像灵敏度。其中，检测超声成像设备的多普勒频谱图灵敏度的方法包括：在所述恒速工作模式下，将超声成像设备切换至在多普勒频谱图模式下工作；超声成像设备扫描所述仿组织体模，并对所述多普勒线带的运动状态进行成像显示；通过调节所述步进马达的输入电压，从小到大逐渐增大所述多普勒线带的运动速度，直至达到超声成像设备能够显示所述多普勒线带速度的频谱图的第二速度，所述第二速度即超声成像设备的多普勒频谱图灵敏度。其中，检测超声成像设备的多普勒频谱图最大检测速度的方法包括：在所述恒速工作模式下，将超声成像设备切换至在多普勒频谱图模式下工作；超声成像设备扫描所述仿组织体模，并对所述多普勒线带的运动状态进行成像显示；通过调节所述步进马达的输入电压，从大到小逐渐减小所述多普勒线带的运动速度，直至达到超声成像设备能够显示所述多普勒线带速度的频谱图的第三速度，即超声成像设备的多普勒频谱图最大检测速度。其中，检测超声成像设备的多普勒频谱图速度测量准确性及基于频谱图计算的心血管参数的正确性的方法包括：在所述恒速工作模式下，将超声成像设备切换至在多普勒频谱图模式下工作；超声成像设备扫描所述仿组织体模，并对所述多普勒线带的运动状态进行成像显示；通过调节所述步进马达的输入电压，记录超声成像设备能够显示所述多普勒线带速度的频谱图时测得的多个瞬时速度值，并与所述多普勒线带的对应的多个瞬时实际运动速度分别对比，计算出超声成像设备的多普勒频谱图速度测量准确性；将基于频谱图计算的所述多个瞬时速度值对应的心血管参数测试值与所述多普勒线带的多个瞬时实际运动速度计算到的心血管参数实际值进行比较，得出基于频谱图计算的心血管参数的正确性。其中，检测超声成像设备的多普勒频谱图的展宽及展宽程度的方法包括：在所述指定工作模式下，将超声成像设备切换至在多普勒频谱图模式下工作；超声成像设备扫描所述仿组织体模，并对所述多普勒线带的运动状态进行成像显示；在超声成像设备显示的所述多普勒线带的频谱图上，以所述多普勒线带的某一实际运行速度为中心，分别测量所述某一实际运行速度下测得的最大速度及最小速度，然后分析得出检测超声成像设备的多普勒频谱图的展宽及展宽程度。本专利技术的超声成像性能测试设备利用超声成像设备扫描仿组织体模，检测多普勒线带在仿血管内的运动速度信息并予以显示，并与多普勒线带的实际运行状态进行对比，得出超声成像设备的性能参数的分析结果。。由于多普勒线带是置于仿组织体模的仿血管内，其运动不会带动其它媒质一起运动，使得超声成像设备检测到的只有多普勒线带的运动情况，避免了不必要的干扰，能够正确地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声成像性能测试设备，其特征在于，包括：控制盒(1)，为设备的控制中心，包括指令输入单元，可根据操作者的输入指令发出控制指令；仿组织体模(2)，用于替代人体组织接受超声成像设备的检测，所述仿组织体模(2)内设有仿血管(3)；步进马达(4)，与所述控制盒(1)电连接，可根据所述控制盒(1)的控制指令以预定转动状态进行旋转；飞轮(5)，设于所述步进马达(4)的转轴上，由所述步进马达(4)带动进行旋转；线带导轮(6)，设于所述仿组织体模(2)的壳体上对应所述仿血管(3)端部；多普勒线带(7)，套设于所述飞轮(5)和所述线带导轮(6)的外表面，由所述飞轮(5)驱动在所述仿血管(3)内运动；超声成像设备扫描所述仿组织体模(2)，并对所述多普勒线带(7)的运动状态进行成像显示。

【技术特征摘要】
1.一种超声成像性能测试设备，其特征在于，包括：控制盒(1)，为设备的控制中心，包括指令输入单元，可根据操作者的输入指令发出控制指令；仿组织体模(2)，用于替代人体组织接受超声成像设备的检测，所述仿组织体模(2)内设有仿血管(3)；步进马达(4)，与所述控制盒(1)电连接，可根据所述控制盒(1)的控制指令以预定转动状态进行旋转；飞轮(5)，设于所述步进马达(4)的转轴上，由所述步进马达(4)带动进行旋转；线带导轮(6)，设于所述仿组织体模(2)的壳体上对应所述仿血管(3)端部；多普勒线带(7)，套设于所述飞轮(5)和所述线带导轮(6)的外表面，由所述飞轮(5)驱动在所述仿血管(3)内运动；超声成像设备扫描所述仿组织体模(2)，并对所述多普勒线带(7)的运动状态进行成像显示。2.一种超声成像性能测试方法，其特征在于，使用超声成像设备扫描仿组织体模(2)内运动的多普勒线带或多普勒弦线，并将超声成像设备显示的多普勒线带或多普勒弦线的运动状态与设定的期望运动状态进行对比得出超声成像设备的性能参数的分析结果。3.根据权利要求2所述的超声成像性能测试方法，其特征在于，包括：S01、设定所述仿组织体模(2)的仿血管(3)内的多普勒线带(7)的期望运动状态；S02、根据所述期望运动状态调节所述多普勒线带(7)在所述仿血管(3)内的运动状态；S03、超声成像设备扫描所述仿组织体模(2)并对所述多普勒线带(7)的运动状态进行成像显示；S04、将超声成像设备成像显示的所述多普勒线带(7)的运动状态与设定的所述期望运动状态进行对比，得出超声成像设备的性能参数的分析结果。4.根据权利要求3所述的超声成像性能测试方法，其特征在于，所述步骤S02中，控制盒(1)根据所述期望运动状态调节步进马达(4)的输入电压，所述步进马达(4)带动所述多普勒线带(7)在所述仿血管(3)内运动。5.根据权利要求4所述的超声成像性能测试方法，其特征在于，所述期望运动状态包括恒速工作模式和波形工作模式，所述恒速工作模式下，所述多普勒线带(7)以预定转速运动；所述波形工作模式下，所述多普勒线带(7)的转速周期性变化。6.根据权利要求5所述的超声成像性能测试方法，其特征在于，检测超声成像设备的血流成像灵敏度的方法包括：在所述恒速工作模式下，将超声成像设备切换至在彩色多普勒血流图模式或能量多普勒血流图模式下工作；超声成像设备扫描所述仿组织体模(2)，并对所述多普勒线带(7)的运动状态进行成像显示；通过调节所述步进马达(4)的输入电压，从小到大逐渐增大所述多普勒线带(7)的运动速度，直至达到超声成像设备能够显示所述多普勒线带(7)速度的血流图的第一速度(v1)，所述第一速度(v1)即超声成像设备的血流成像灵敏度(B1)。7.根据权利要求5所述的超声成像性能测试方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李腾龙，
申请(专利权)人：深圳市隆煜盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44