NF C74-351-1-2008 Ultrasonics - Hydrophones - Part 1 measurement and characterization of medical ultrasonic fields up to 40 MHz 《超声波学 水听器 第1部分 医疗超声波场小于40MHz水听器的测量和特性》.pdf

1、 7 6 dite et diffuse par lUnion Technique de lElectricit (UTE) Tour Chantecoq 5, rue Chantecoq 92808 Puteaux Cedex Tl. : + 33 (0) 1 49 07 62 00 Tlcopie : + 33 (0) 1 47 78 73 51 Courriel : uteute.asso.fr Internet : http:/www.ute- diffuse galement par lAssociation Franaise de Normalisation (AFNOR) 11,

2、 rue Francis de Pressens 93571 La Plaine Saint-Denis Cedex Tl. : 01 41 62 80 00 Impr. UTE 2008 Reproduction interditeNF EN 62127-1norme europenneMars 2008Indice de classement : C 74-351-1ICS : 17.140.50Ultrasons Hydrophones Partie 1 : Mesures et caractrisation des champs ultrasonores mdicaux jusqu 4

3、0 Mhz E : Ultrasonics Hydrophones Part 1 : Measurement and characterization of medical ultrasonic fields up to 40 MHz D : Ultraschall Hydrophone Teil 1 : Messung und Charakterisierung von medizinischen Ultraschallfeldern bis zu 40 MHz Norme franaise homologue par dcision du Directeur Gnral dAFNOR le

4、 27 fvrier 2008, pour prendre effet compter du 27 mars 2008. Avec les parties 2 et 3 de la norme homologue NF EN 62127, remplace les normes homologues NF EN 61101, de fvrier 1994, NF EN 61102, de fvrier 1994 et son amendement A1, davril 1994, NF EN 61220, de dcembre 1995 et NF EN 62092, de fvrier 20

5、06 qui restent en vigueur jusquen septembre 2010. Correspondance La norme europenne EN 62127-1:2007 a le statut dune norme franaise. Elle reproduit intgralement la publication CEI 62127-1:2007. Analyse Le prsent document spcifie les mthodes dutilisation des hydrophones talonns permettant de mesurer,

6、 dans des liquides, les champs acoustiques gnrs par des appareils mdicaux ultrasons fonctionnant dans la gamme de frquences jusqu 40 MHz Descripteurs Appareil lectromdical, lectroacoustique, appareil ultrasons, ultrason, hydrophone, mesurage, caractristique, frquence de fonctionnement, sensibilit in

7、strumentale, puissance acoustique. Modifications Par rapport aux documents remplacs, mise jour des spcifications techniques. Corrections NF EN 62127-1 - II - AVANT-PROPOS NATIONAL Ce document constitue la version franaise complte de la norme europenne EN 62127-1:2007 qui reproduit le texte de la pub

8、lication CEI 62127-1:2007. Les modifications du CENELEC (dans le prsent document, lannexe ZA uniquement) sont signales par un trait vertical dans la marge gauche du texte. Cette Norme Franaise fait rfrence des Normes internationales. Quand une Norme internationale cite en rfrence a t entrine comme N

9、orme Europenne, ou bien quand une norme dorigine europenne existe, la Norme Franaise issue de cette Norme Europenne est applicable la place de la Norme internationale. LUnion Technique de llectricit sest abstenue au CENELEC sur le projet de EN 62127-1, le 21 dcembre 2006. _ - III - NF EN 62127-1 Cor

10、respondance entre les documents internationaux cits en rfrence et les documents CENELEC et/ou franais appliquer Document correspondant Document international cit en rfrence CENELEC (EN ou HD) franais (NF ou UTE) CEI 60050-801 (1994) - NF C 01-801 (1999) CEI 605651 EN 60565 (2007)2 NF EN 60565 (2007)

11、 (C 97-915) CEI/TR 60854 (1986) - - CEI 616891 EN 61689 (2007)2 NF EN 61689 (2008)3 (C 97-909) CEI 618281 EN 61828 (2001)2 NF EN 61828 (2006) (C 74-338) CEI 618461 EN 61846 (1998)2 NF EN 61846 (2006) (C 97-910) CEI 618471 EN 61847 (1998)2 NF EN 61847 (2006) (C 97-911) CEI 62127-21 EN 62127-2 (2007)2

12、 NF EN 62127-2 (2008) (C 74-351-2) CEI 62127-31 EN 62127-3 (2007)2 NF EN 62127-3 (2008) (C 74-351-3) ISO 16269-6 (2005) - NF ISO 16269-6 (2005) (X 06-040-6) ISO/CEI Guide 98 (1995) ENV 13005 (1999) NF ENV 13005 (1999) (X 07-020) Note : Les documents de la classe C sont en vente lUnion Technique de l

13、lectricit Tour Chantecoq 5, rue Chantecoq 92808 Puteaux Cedex Tl. : + 33 (0) 1 49 07 62 00 ainsi quau service diffusion de lAssociation franaise de normalisation 11, rue Francis de Pressens 93571 La Plaine Saint-Denis Cedex Tl. : 01 41 62 80 00. Les documents CEI sont en vente lUTE. Les documents de

14、 la classe X et les documents ISO sont en vente AFNOR. _ _ 1 Rfrence non date. 2 Edition valide ce jour. 3 Remplace la NF EN 61689, de mars 1997 qui reste en vigueur jusquen octobre 2010. NF EN 62127-1 - IV - Equipements lectromdicaux Techniques et matriels associs UTE/CEF 62 Liste des organismes re

15、prsents dans la commission de normalisation Secrtariat : UTE AFFSAPS ( Agence Franaise de Scurit des Produits de Sant) AFNOR (ASSOCIATION FRANCAISE DE NORMALISATION) CEA (COMMISSARIAT A LENERGIE ATOMIQUE) CEISO EUROGIP FRANCE TELECOM IMASONIC SAS INSTITUT GUSTAVE ROUSSY LABORATOIRE NATIONAL DE METRO

16、LOGIE ET DESSAIS LANDAUER LCIE (LABORATOIRE CENTRAL DES INDUSTRIES ELECTRIQUES) MINISTERE DU TRAVAIL ET DES AFFAIRES SOCIALES OPRI (OFFICE DE PROTECTION CONTRE LES RAYONNEMENTS IONISANTS) SNITEM (SYNDICAT NATIONAL DE LINDUSTRIE DES TECHNOLOGIES MEDICALES) SOCIETE FRANCAISE DES PHYSICIENS DHOPITAL TR

17、IXELL _ NORME EUROPENNE EN 62127-1 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD Octobre 2007 CENELEC Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Secrtariat Central: rue de Stassart 35, B - 1050 Bruxelle

18、s 2007 CENELEC - Tous droits dexploitation sous quelque forme et de quelque manire que ce soit rservs dans le monde entier aux membres du CENELEC. Ref. n. EN 62127-1:2007 F ICS 17.140.50 Remplace partiellement EN 61101:1993, EN 61102:1993 + A1:1994, EN 61220:1995 et EN 62092:2001Version franaise Ult

19、rasons - Hydrophones - Partie 1: Mesures et caractrisation des champs ultrasonores mdicaux jusqu 40 Mhz (CEI 62127-1:2007) Ultraschall - Hydrophone - Teil 1: Messung und Charakterisierung von medizinischen Ultraschallfeldern bis zu 40 MHz (IEC 62127-1:2007) Ultrasonics - Hydrophones - Part 1: Measur

20、ement and characterization of medical ultrasonic fields up to 40 MHz (IEC 62127-1:2007) La prsente Norme Europenne a t adopte par le CENELEC le 2007-09-01. Les membres du CENELEC sont tenus de se soumettre au Rglement Intrieur du CEN/CENELEC qui dfinit les conditions dans lesquelles doit tre attribu

21、 sans modification, le statut de norme nationale la Norme Europenne. Les listes mises jour et les rfrences bibliographiques relatives ces normes nationales peuvent tre obtenues auprs du Secrtariat Central ou auprs des membres du CENELEC. La prsente Norme Europenne existe en trois versions officiell

22、es (allemand, anglais, franais). Une version dans une autre langue faite par traduction sous la responsabilit dun membre du CENELEC dans sa langue nationale, et notifie au Secrtariat Central, a le mme statut que les versions officielles. Les membres du CENELEC sont les comits lectrotechniques nation

23、aux des pays suivants: Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Chypre, Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Malte, Norvge, Pays-Bas, Pologne, Portugal, Rpublique Tchque, Roumanie, Royaume-Uni, Slovaquie, Slovnie, Sude

24、 et Suisse. EN 62127-1:2007 2 Avant-propos Le texte du document 87/352/CDV, future dition 1 de la CEI 62127-1, prpar par le CE 87 de la CEI, Ultrasons, a t soumis la procdure dacceptation unique parallle CEI-CENELEC et a t approuv par le CENELEC comme EN 62127-1 le 2007-09-01. EN 62127-1, EN 62127-2

25、 et EN 62127-3 sont publies simultanment. Ensemble, ces Normes Europennes annulent et remplacent EN 61101:1993, EN 61102:1993 + A1:1994, EN 61220:1995 et EN 62092:2001. Les dates suivantes ont t fixes: date limite laquelle la EN doit tre mise en application au niveau national par publication dune no

26、rme nationale identique ou par entrinement (dop) 2008-06-01 date limite laquelle les normes nationales conflictuelles doivent tre annules (dow) 2010-09-01 LAnnexe ZA a t ajoute par le CENELEC. _ 3 EN 62127-1:2007 SOMMAIRE Avant-propos2INTRODUCTION.61Domaine dapplication et objet72 Rfrences normative

27、s .73 Termes, dfinitions et symboles84Liste des symboles.245Exigences de mesure.265.1Exigences relatives aux hydrophones et aux amplificateurs265.1.1Introduction265.1.2 Gnralits265.1.3 Sensibilit dun hydrophone265.1.4 Rponse directionnelle dun hydrophone 275.1.5 Rayon efficace de lhydrophone275.1.6

28、Choix de la taille de llment actif dun hydrophone .275.1.7Largeur de bande.285.1.8 Linarit295.1.9Amplificateur de signal de lhydrophone295.1.10 Longueur du cble de lhydrophone et amplificateurs 295.2Exigences de positionnement et bains-marie305.2.1 Gnralits305.2.2 Systmes de positionnement305.2.3Bai

29、n-marie.315.3 Exigences lies aux systmes dacquisition et danalyse des donnes 325.4 Recommandations concernant les appareils ultrasons en cours de caractrisation.336 Mode opratoire de mesure 336.1 Gnralits336.2 Prparation et alignement 336.2.1 Prparation336.2.2Alignement dun transducteur ultrasonique

30、 et dun hydrophone.336.3Mesure346.4Analyse.346.4.1 Corrections de la largeur de bande limite et de la rsolution spatiale.346.4.2Incertitudes347 Caractrisation du faisceau 347.1 Gnralits347.2 Paramtres de pression principaux 367.2.1 Gnralits367.2.2 Pression acoustique de compression de crte et pressi

31、on acoustique de rarfaction de crte377.2.3 Pression acoustique efficace la crte spatiale377.2.4 Paramtre de propagation non linaire .377.2.5 Paramtres dintensit utilisant la pression acoustique instantane .387.2.6 Paramtres dintensit utilisant lintgrale de pression dimpulsion au carr397.2.7 Puissanc

32、e acoustique drive 40 EN 62127-1:2007 4 8 Exigences lies aux champs ultrasoniques spcifiques 418.1 Gnralits 418.2Champs de diagnostic428.2.1 Modes opratoires simplifis et lignes directrices 428.2.2 Appareil de diagnostic ondes pulses 428.2.3 Appareil de diagnostic ondes entretenues 438.3 Champs thra

33、peutiques438.3.1 Appareils de physiothrapie438.3.2Hyperthermie448.4Champs chirurgicaux448.4.1 Lithotripteurs et sources ondes de pression utiliss dautres fins thrapeutiques .448.4.2 Applications chirurgicales basse frquence 448.5 Champs provenant dautres applications mdicales 449 Dclaration de confo

34、rmit459.1 Gnralits 459.2Valeurs probables maximales.459.3 chantillonnage .46Annexe A (informative) Analyse raisonne gnrale47Annexe B (informative) Hydrophones et positionnement49Annexe C (informative) Pression et intensit acoustiques56Annexe D (informative) Conversion de la tension en pression.58Ann

35、exe E (informative) Correction de la moyenne spatiale63Annexe F (informative) Paramtres dmission acoustique de champs ultrasoniques mdicaux multimodaux en labsence de synchronisation exploration-cadre.66Annexe G (informative) Milieu de propagation et dgazage .73Annexe H (informative) Champs ultrason

36、iques particuliers74Annexe I (informative) valuation de lincertitude dans les grandeurs acoustiques obtenues suite aux mesures de lhydrophone.77Annexe J (informative) Systmes de positionnement du transducteur et de lhydrophone .79Annexe K (informative) Mthode du point mdian du faisceau .80Annexe ZA

37、normative) Rfrences normatives dautres publications internationales avec les publications europennes correspondantes81Bibliographie.83Figure 1 Schma illustrant les diffrents plans et diffrentes lignes dun champ ultrasonique (voir galement la CEI 61828)10Figure 2 Schma illustrant la mthode de dtermi

38、nation de la dure dimpulsion36Figure D.1 Organigramme du processus de dconvolution de lhydrophone .59Figure D.2 Exemple de dconvolution de forme donde .62Figure J.1 Schma illustrant les degrs de libert du transducteur ultrasonique et de lhydrophone.79 5 EN 62127-1:2007 Tableau 1 Paramtres acoustique

39、s adapts aux diffrents types dappareils mdicaux ultrasons .35Tableau B.1 Donnes de spcification typiques pour les hydrophones, dans ce cas donnes 1 MHz .55Tableau C.1 Proprits de leau distille ou dionise en fonction de la temprature 57Tableau D.1 Mthode de conversion dun spectre double bande en spec

40、tre une seule bande60Tableau D.2 Mthode de conversion dun spectre une seule bande en spectre double bande61Tableau F.1 Principaux paramtres dfinis dans les normes CEI.67Tableau F.2 Liste des paramtres qui doivent tre utiliss ou supprims.68Tableau K.1 Niveaux de largeur de bande en dB pour dterminer

41、les points mdians 80 EN 62127-1:2007 6 INTRODUCTION Cette partie de la CEI 62127 a pour principal objet de dfinir diffrents paramtres acoustiques pouvant tre utiliss pour prciser et caractriser les champs ultrasoniques se propageant dans les liquides et, en particulier, dans leau, laide dhydrophones

42、 Les modes opratoires de mesure prsents peuvent tre utiliss pour dterminer ces paramtres. Les normes de mesure lies des units spcifiques (CEI 61689, CEI 61157, CEI 61847 ou CEI 62359, par exemple) peuvent se rapporter la prsente norme pour des paramtres acoustiques appropris. La philosophie sur laq

43、uelle repose la prsente norme porte sur la spcification du champ acoustique en termes de paramtres de pression acoustique, cette dernire tant la principale grandeur de mesure lorsque des hydrophones pizolectriques sont utiliss pour caractriser le champ. Bien entendu, si dautres appareils de mesure apparaissent lavenir, une