YY/T 0704-2008 超声脉冲多普勒诊断 系统性能试验方法

犐犆犛１１．０４０．５０

犆４１

中华人民共和国医药行业标准

／—／：

犢犢犜０７０４２００８犐犈犆６１８９５１９９９

超声脉冲多普勒诊断

系统性能试验方法

ㅤㅤㅤㅤ

——

犝犾狋狉犪狊狅狀犻犮狊犘狌犾狊犲犱犇狅犾犲狉犱犻犪狀狅狊狋犻犮狊狊狋犲犿

狆狆犵狔

犜犲狊狋狉狅犮犲犱狌狉犲狊狋狅犱犲狋犲狉犿犻狀犲犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲

狆狆

（：，）

ＩＥＣ６１８９５１９９９ＩＤＴ

２００８１０１７发布２０１００１０１实施

国家食品药品监督管理局发布

／—／：

犢犢犜０７０４２００８犐犈犆６１８９５１９９９

引言

通常与实时模式和彩色血流成像仪相结合的脉冲超声多普勒流量仪和流速仪已广泛应用在临

Ｂ

床实践中，该设备的超声换能器周期性地发射超声脉冲，并测量由运动组织反射和散射产生的超声多普

勒频移，多普勒频移正比于反射体或散射体沿超声波束方向的速度分量。探头在发射一组超声脉冲后，

又作为接收器接收反射的回波，但并不接收所有的回声信号，而是在指定的时间延时后，才开始接收某

一距离上的回波信号，并从中获得多普勒频移（称为距离选通），仪器仅对波束中被称为取样区的区域

内的运动敏感，因而可用来测定沿超声束随深度而变的组织速度，通过变更发射到距离选通之间的延

时，可以调节沿超声束不同深度上取样区的位置，多通道设备可对多个同时定位的取样区进行检测。

当超声波被血红细胞散射时，常用脉冲超声设备研究血流。

本标准描述了一整套可用于测量系统性能的试验方法和所需要的测试件，一些相关的试验方法和

测试件已在／（）中进行了论述，因而在许多方面值得本标准借鉴，而另外一些试验

ＹＹＴ０７０５ＩＥＣ６１２０６

和测试件论述见参考文献［］和［］。可将试验方法分为以下三类：第一类是可以由门诊医生或技师进

１２

行的例行质量控制试验，用于确保系统工作在正常状态下，或具有足够的灵敏度；第二类是不经常采用，

但更加有针对性的试验方法，例如在怀疑系统工作失灵时使用该方法；第三类表示为确保符合规范要

求，由制造商对整套系统进行的试验。

ㅤㅤㅤㅤ

Ⅱ

／—／：

犢犢犜０７０４２００８犐犈犆６１８９５１９９９

超声脉冲多普勒诊断

系统性能试验方法

１范围

本标准规定了：

———测量脉冲多普勒超声系统性能的试验方法；

———用于进行这些试验的多普勒测试件。

本标准适用于：

———对脉冲多普勒超声系统整机的试验，该系统未被拆解成子系统或断开相互间的连线；

———对脉冲多普勒超声系统的试验，该系统可以是独立的，或作为其他超声仪器的一部分。

本标准不涉及电安全、声安全和电磁兼容性（）的内容。

ＥＭＣ

一般而言，要进行涉及全部所述试验的工作量是无法承受的，故预期是选择一部分作为常规使用。

然而，仍应收集经验来为选择提供指导，并作为目前工作的主题。

２规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

ㅤㅤㅤㅤ

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

／—声学在频率范围内的超声场特性及其测量水听器法（

ＧＢＴ１６５４０１９９６０．５１５ＭＨｚｅｖ

～ｑ

：）

ＩＥＣ６１１０２１９９１

／—超声实时脉冲回波系统性能试验方法（：，）

ＹＹＴ０７０３２００８ＩＥＣ６１３９０１９９６ＩＤＴ

／—超声连续波多普勒系统试验方法（：，）

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３ＩＤＴ

３术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

３．１

６犱犅频谱宽度６犱犅狊犲犮狋狉犪犾狑犻犱狋犺

狆

频谱功率比最大功率低６ｄＢ处，两频率之间频谱的宽度。

３．２

２０犱犅频谱宽度２０犱犅狊犲犮狋狉犪犾狑犻犱狋犺

狆

频谱功率比最大功率低２０ｄＢ处，两频率之间频谱的宽度。

３．３

声工作频率犪犮狅狌狊狋犻犮狑狅狉犽犻狀犳狉犲狌犲狀犮

犵狇狔

中心频率ｃｅｎｔｒｅｆｒｅｕｅｎｃ

ｑｙ

发射脉冲频谱的过零声工作频率。

［／—中的，更改］

ＧＢＴ１６５４０１９９６３．４

１

／—／：

犢犢犜０７０４２００８犐犈犆６１８９５１９９９

３．４

混叠（混淆）现象犪犾犻犪狊犻狀

犵

由于采样频率过低，信号频率的错误指示。

注：当多普勒频率超过多普勒超声系统的尼奎斯特极限频率时，发生混叠现象。在非感向性系统中，多普勒信号的

指示频率是与尼奎斯特极限频率成镜像关系的真实多普勒频率。在感向性系统中，多普勒信号的指示频率是

与改变了符号的尼奎斯特极限频率成镜像关系的真实多普勒频率。在采用基线偏移的系统中，建议将上述解

释中的术语“多普勒频率”用多普勒频率加基线频率偏移来替代。

３．５

基线频率平移犫犪狊犲犾犻狀犲犳狉犲狌犲狀犮狊犺犻犳狋

狇狔

为了减轻混叠现象的影响，在分析之前将多普勒信号偏移的频率。

３．６

模式（亮度调制显示）（）

犅犅犿狅犱犲犫狉犻犺狋狀犲狊狊犿狅犱狌犾犪狋犲犱犱犻狊犾犪

犵狆狔

由脉冲回波式超声扫描仪产生的图像，是用亮度调制的二维显示，其中脉冲超声波束扫查组织中反

射体和散射体产生的回波。

３．７

杂波犮犾狌狋狋犲狉

在多普勒解调器之后，显现的多普勒信号中的无用分量。

注：杂波由静止的或缓慢运动的反射体引起，通常用多普勒超声系统中的高通滤波器（管壁噪声滤波器）滤除。

３．８

盲区犱犲犪犱狕狅狀犲

在换能器表面附近，多普勒系统对组织运动不敏感的区域。

３．９ㅤㅤㅤㅤ

定向犱犻狉犲犮狋犻狅狀

方向检测ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｅｎｓｉｎ

ｇ

指能够感知散射体或反射体是朝向还是背离超声换能器，用以说明多普勒超声系统类型的描述

用语。

［／—（：）中的］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．１

３．１０

方向分辨犱犻狉犲犮狋犻狅狀狉犲狊狅犾狏犻狀

犵

方向识别ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｅａｒａｔｉｎ

ｐｇ

多普勒超声系统内，依随散射体或反射体相对于换能器的运动方向而使多普勒输出出现于不同输

出端子、输出通道或输出设备上能力的一种表述。

［／—（：）中的，更改］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．２

３．１１

多普勒角度犇狅犾犲狉犪狀犾犲

狆狆犵

在多普勒测量期间超声声束的轴向与散射体或反射体运动方向之间的锐角。

３．１２

多普勒解调器犇狅犾犲狉犱犲犿狅犱狌犾犪狋狅狉

狆狆

多普勒超声系统的一部分，它通过对接收信号和基准信号的混频导出多普勒信号。

３．１３

多普勒频率犇狅犾犲狉犳狉犲狌犲狀犮

狆狆狇狔

多普勒频移Ｄｏｌｅｒｓｈｉｆｔｆｒｅｕｅｎｃ

ｐｐｑｙ

由于散射体或反射体与超声换能器之间的相对运动，引起的超声散射波或反射波的频率改变，它是

２

／—／：

犢犢犜０７０４２００８犐犈犆６１８９５１９９９

发射波和接收波的频率之差。

／—（：）中的，更改］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．３

３．１４

多普勒输出连接器犇狅犾犲狉狅狌狋狌狋犮狅狀狀犲犮狋狅狉

狆狆狆

多普勒超声系统中将多普勒输出与外部输出装置连接的连接器或部件。

［／—（：）中的］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．５

３．１５

多普勒输出犇狅犾犲狉狅狌狋狌狋

狆狆狆

以单一多普勒频率或多种多普勒频率触发输出装置的信号。

［／—（：）中的，更改］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．４

３．１６

多普勒频谱犇狅犾犲狉狊犲犮狋狉狌犿

狆狆狆

多普勒超声系统产生的多普勒频率集合。

［／—（：）中的］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．６

３．１７

多普勒测试件犇狅犾犲狉狋犲狊狋狅犫犲犮狋

狆狆犼

用于测试多普勒超声系统的仿真结构。

３．１８

多普勒超声系统犇狅犾犲狉狌犾狋狉犪狊狅狌狀犱狊狊狋犲犿

狆狆狔

设计用于发射和接收超声，并由发射波和接收波差频信号中产生多普勒输出的仪器。

ㅤㅤㅤㅤ

［／—（：）中的］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．８

３．１９

双功扫描仪犱狌犾犲狓狊犮犪狀狀犲狉

狆

组合了实时模式成像与多普勒超声系统的超声仪器。

Ｂ

３．２０

名义多普勒声束定向轴狀狅犿犻狀犪犾犇狅犾犲狉犫犲犪犿犱犻狉犲犮狋犻狅狀

狆狆

多普勒测量换能器的假定超声声束轴，对单元换能器，该轴通常是多普勒探头的旋转对称轴。

３．２１

名义主侧向多普勒声束轴狀狅犿犻狀犪犾犳犻狉狊狋犾犪狋犲狉犪犾犇狅犾犲狉犫犲犪犿犱犻狉犲犮狋犻狅狀

狆狆

该坐标轴垂直于名义多普勒声束定向轴，对于单声束有方向的探头，其位置标记在探头壳体上；对

于双功或三功扫描仪，其位置在探头的扫描平面内（见图Ａ．２）。

３．２２

名义次侧向多普勒声束轴狀狅犿犻狀犪犾狊犲犮狅狀犱犾犪狋犲狉犪犾犇狅犾犲狉犫犲犪犿犱犻狉犲犮狋犻狅狀

狆狆

该坐标轴垂直于名义多普勒声束定向轴和名义主侧向多普勒声束轴。该轴垂直与双功或三功扫描

仪的扫描平面（见图Ａ．２）。

注：名义主侧向多普勒声束轴，名义次侧向多普勒声束轴和名义多普勒声束定向轴形成了如图Ａ．２所示的笛卡尔

坐标系。

３．２３

标称取样区长度狀狅犿犻狀犪犾狊犪犿犾犲狏狅犾狌犿犲犾犲狀狋犺

狆犵

系统标明的取样区长度，在正常情况下，该长度在屏幕上显示为数值或两个标记间的距离，是指取

样区在名义多普勒声束轴轴线方向的跨度。

３

／—／：

犢犢犜０７０４２００８犐犈犆６１８９５１９９９

３．２４

非定向性狀狅狀犱犻狉犲犮狋犻狅狀犪犾

对无定向性的多普勒超声系统类型的表述。

［／—（：）中的］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．９

３．２５

尼奎斯特极限频率犖狌犻狊狋犾犻犿犻狋犳狉犲狌犲狀犮

狔狇狇狔

脉冲重复频率的一半，在不采用基线平移的系统中，等于不产生混叠现象的频率。

３．２６

观测速度狅犫狊犲狉狏犲犱狏犲犾狅犮犻狋

狔

沿着超声声束轴轴向的散射体或反射体的速度分量，其方向是朝向或背离换能器。

３．２７

输出通道狅狌狋狌狋犮犺犪狀狀犲犾

狆

多普勒超声系统的一部分，其功能是代表特定方向的多普勒输出。

注：多普勒超声系统可能有两个输出通道，各自代表一个特定的流向。

［／—（：）中的］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．１２

３．２８

输出装置狅狌狋狌狋犱犲狏犻犮犲

狆

包含在多普勒超声系统内，或通过电缆与其连接，使多普勒输出能被人的感官感知的任何装置。

［／—（：）中的］

ＹＹＴ０７０５２００８ＩＥＣ６１２０６１９９３１．３．１３

３．２９

相位正交解调犺犪狊犲狌犪犱狉犪狋狌狉犲犱犲犿狅犱狌犾犪狋犻狅狀

狆狇

ㅤㅤㅤㅤ

混合流体方向信息的多普勒信号导出方法，在此，采用两个多普勒解调器，一个带有相位差的

９０°

基准信号，另一个带有同相多普勒信号和相位差的多普勒信号。在特定频率下多普勒信号的同相

９０°

分量和正交分量之间偏移的方向，表示引起该分量的靶运动方向。

３．３０

脉冲重复频率（）

犘犚犉狌犾狊犲狉犲犲狋犻狋犻狅狀犳狉犲狌犲狀犮

狆狆狇狔

超声换能器每秒发射的超声脉冲或脉冲串的数量。

３．３１

距离选通狉犪狀犲犪狋犲

犵犵

多普勒超声系统的一部分，用来选择接收不同深度所产生的多普勒信号。通过脉冲发射后时间间

隔期间的延迟来选择到达的信号。

３．３２

基准信号狉犲犳犲狉犲狀犮犲狊犻狀犪犾

犵

与多普勒解调器中的接收信号混频以产生多普勒信号的信号。在非定向型多普勒超声系统或采用

相位正交解调的系统中，基准信号位于发射频率处。在偏频定向性多普勒超声系统中，多普勒超声系统

位于发射频率加或减偏频值处。

３．３３

取样区狊犪犿犾犲狏狅犾狌犿犲

狆

在超声声束中，使多普勒超声系统产生多普勒信号分量的运动散射体或反射体所在的区域。

注：在超声医学临床中，该术语通常译为“取样容积”或“采样容积”。

３．３４

扫描平面狊犮犪狀犾犪狀犲

狆

包含所有超声扫描线的平面。

４

／—／：

犢犢犜０７０４２００８犐犈犆６１８９５１９９９

３．３５

声谱图狊狅狀狅狉犪犿

犵

频率时间显示，源于连续或重叠时间窗口的检测信号，其每一个频率分量的相对幅度或功率以邻

接的垂直灰度线段的形式显示。

３．３６

频谱宽度狊犲犮狋狉犪犾狑犻犱狋犺

狆

多普勒频谱中的多普勒频率的范围。

３．３７

频谱狊犲犮狋狉狌犿

狆

相对于频率的幅度或功率显示，在检测信号（见多普勒频谱）包含的每一个频率分量处，显示相对的

幅度或功率。

３．３８

弦线式测试件狊狋狉犻狀狋犲狊狋狅犫犲犮狋

犵犼

沿着线靶的方向，以恒定速度运动的散射体线靶，其超声散射特性类似于运动的血液。

３．３９

系统狊狊狋犲犿

狔

本标准指多普勒超声系统。

见３．１８

３．４０

靶（目标）狋犪狉犲狋

犵

产生回波信号的反射体、散射体或散射体集合物。

ㅤㅤㅤㅤ

３．４１

靶深度狋犪狉犲狋犱犲狋犺

犵狆

沿着声束，探头端面至靶的距离。

３．４２

三功扫描仪狋狉犻犾犲狓狊犮犪狀狀犲狉

狆

组合了实时模式成像、彩色血流成像和脉冲多普勒超声系统的超声仪器。

Ｂ

４符号

犮媒质中的平均声速

犔换能器端面至取样区中心的距离

犔ｍａｘ脉冲多普勒超声系统的最大探测深度

０声工作频率

犳

ｖｍ在最大、平均、众数和中值频率估计的准确性试验中，用来模拟多普勒信号平均频率的正弦波

犳

频率

５整机系统综合测试

５．１总论

５．１．１脉冲多普勒超声系统的类型

一台脉冲多普勒超声系统可能是定向、非定向或方向分解的设备。定向（或方向检测）类型的脉冲

多普勒超声系统指示反射体或散射体是朝向还是背离超声换能器。非定向多普勒超声系统不能指示运

动的方向，方向分解（或方向分离）脉冲多普勒超声系统根据反射体或散射体的运动方向，在不同的输出

通道呈现多普勒输出。为了获取包含流体方向信息的多普勒信号，系统可以采用相位正交解调或偏置

５

／—／：

犢犢犜０７０４２００８犐犈犆６１８９５１９９９

基准频率解调的方式。附录给出了不同类型脉冲多普勒超声系统的描述和框图。

Ａ

系统可以是单独的仪器，或是模式和／或血流成像系统的一部分，单独的仪器可以采用单个换能

Ｂ

器发射和接收，或用独立的换能器来实现这些功能，在后一种情况下，仪器还可以工作在连续波模式。

与模式实时成像仪器组合时，对脉冲多普勒操作可以使用独立的换能器，或针对脉冲回波成像和脉

Ｂ

冲多普勒工作使用同一个换能器。

系统可能是双功扫描仪或三功扫描仪的一部分，双功扫描仪允许在模式图像上显示用于多普勒

Ｂ

测量的名义多普勒声束轴方向，和指示采样容积深度、长度。为了便于仪器可以计算超声声束和血管方

向的夹角，为操作者提供了与所显示血管轴平行的电子游标，便于将多普勒频率转化成假定在轴向上的

血液流速。在双功扫描仪上附加了功能的三功扫描仪，还可以显示依据血液流速经彩色编码形成的、叠

加在模式图像上的血流图像。

Ｂ

系统可以根据取样区深度和换能器与取样区之间组织的特征，配备工作参数自动适配的功能。这

种方式适配的参数实例是脉冲