หัวตรวจอัลตราซาวนด์แบบพกพาที่ดีที่สุดจาก 19 รุ่นที่ทดสอบบนแฟนทอมท่อเอดินบะระได้ปริพันธ์ความละเอียด 66 ซึ่งยังต่ำกว่าเครื่องสแกนหัวใจและช่องท้องแบบตั้งบนรถเข็นส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นระหว่างปี 2010 ถึง 2017 (Moran และคณะ, Ultrasound in Medicine and Biology 2024) ความถี่ศูนย์กลางอยู่เบื้องหลังข้อแลกเปลี่ยนส่วนใหญ่ในการออกแบบหัวตรวจ หัวตรวจแบบคอนเวกซ์สำหรับช่องท้องมักทำงานที่ 2 ถึง 8 MHz (Zander และคณะ, Ultrasound International Open 2020) หัวตรวจสำหรับเต้านมถูกคาดหวังให้ทำงานที่ 12 MHz ขึ้นไป (การรับรองอัลตราซาวนด์เต้านมของ ACR 2026) และทุกเมกะเฮิรตซ์ที่เพิ่มขึ้นต้องแลกด้วยความลึก เพราะเนื้อเยื่ออ่อนดูดซับประมาณ 0.5 ถึง 1.0 dB ต่อเซนติเมตรต่อเมกะเฮิรตซ์ (Yao, Xia และ Wang, Ultrasonic Imaging 2015) หน่วยงานกำกับดูแลจำกัดพลังงานที่ใช้ชดเชยความลึกนั้นไว้ โดยกำหนดค่า ISPTA ที่ปรับค่าการลดทอนแล้วที่ 720 mW/cm² สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ (แนวทาง FDA เรื่องการอนุมัติวางจำหน่ายระบบและทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์วินิจฉัย 2023) เรารวบรวมข้อมูลจาก American Society of Echocardiography, American College of Radiology และงานวิจัยแฟนทอมและฟิสิกส์ที่ผ่านการพิจารณาโดยผู้ทรงคุณวุฒิใน Ultraschall in der Medizin, The Ultrasound Journal, Diagnostics, Medical Physics และ Insights into Imaging สำหรับด้านการค้าของฮาร์ดแวร์ชนิดเดียวกันนี้ ดูสถิติตลาดทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์ของเรา
สรุปโดยย่อ
- ทรานสดิวเซอร์แบบคอนเวกซ์สำหรับงานช่องท้องและอุ้งเชิงกรานมักทำงานที่ 2 ถึง 8 MHz (Zander และคณะ, Ultrasound International Open 2020)
- ทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์เต้านมควรทำงานที่ความถี่ศูนย์กลางอย่างน้อย 12 MHz ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่เพิ่มเมื่อ 2 มกราคม 2026 (การรับรองอัลตราซาวนด์เต้านมของ ACR 2026)
- ห้องปฏิบัติการเอคโคหัวใจเด็กต้องมีทรานสดิวเซอร์ความถี่ต่ำ (2 ถึง 2.5 MHz) และความถี่สูง (สูงกว่า 7.5 MHz) (แนวทาง TTE เด็กของ ASE 2024)
- การลดทอนของเนื้อเยื่ออ่อนที่วัดได้อยู่ระหว่าง 0.01 dB/cm/MHz ในเลือด ถึง 4 dB/cm/MHz ในกล้ามเนื้อ (Cloutier และคณะ, Insights into Imaging 2021)
- การเปลี่ยนการสร้างภาพดวงตาจาก 10 MHz เป็น 50 MHz ช่วยให้ความละเอียดตามแนวแกนดีขึ้นจาก 150 µm เป็น 30 µm (Silverman, Clinical and Experimental Ophthalmology 2009)
- ความละเอียดตามแนวแกนบนแฟนทอมของเครื่องสแกน 7 เครื่องอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 1.9 mm ส่วนความละเอียดด้านข้างอยู่ระหว่าง 1.3 ถึง 8.7 mm (Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024)
- ขีดจำกัด Track 3 ของ FDA: ISPTA ที่ปรับค่าแล้วสูงสุด 720 mW/cm² และ MI สูงสุด 1.9 โดยการใช้งานทางจักษุวิทยาถูกจำกัดที่ 50 mW/cm² และ MI 0.23 (แนวทางอัลตราซาวนด์วินิจฉัยของ FDA 2023)
- ภาวะเลือดออกในหลอดเลือดฝอยของปอดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในห้องปฏิบัติการเริ่มที่ MI ประมาณ 0.4 (แถลงการณ์ผลกระทบทางชีวภาพของ AIUM 2021)
- อุปกรณ์แบบพกพาด้านหัวใจที่ดีที่สุดได้ปริพันธ์ความละเอียด 44 เทียบกับ 66 ของอุปกรณ์แบบพกพาที่ดีที่สุดสำหรับอวัยวะขนาดเล็กตื้น (Moran และคณะ, Ultrasound in Medicine and Biology 2024)
- 66% ของผู้เชี่ยวชาญ POCUS 35 คนจะซื้อ Vscan Air ในวันนี้ หลังประเมินอุปกรณ์แบบพกพา 6 รุ่น (Perez-Sanchez และคณะ, The Ultrasound Journal 2024)
- มีอุปกรณ์อัลตราซาวนด์แบบพกพาจำหน่ายทั่วโลกประมาณ 100 รุ่น (Dietrich และคณะ, Diagnostics 2026)
1. ความถี่ศูนย์กลางตามการใช้งานทางคลินิก
ความถี่ศูนย์กลางเป็นการตัดสินใจออกแบบที่ใหญ่ที่สุดของหัวตรวจ และวงการได้ลงตัวที่ย่านความถี่มากกว่าตัวเลขเดียวต่อการตรวจหนึ่งประเภท ช่วงที่ต่างกันนั้นกว้างมาก ความถี่ระบุของทรานสดิวเซอร์อยู่ระหว่าง 1 ถึง 25 MHz ในการสร้างภาพทั่วไป (Zander และคณะ, Ultrasound International Open 2020) และระบบเฉพาะทางสำหรับดวงตาและผิวหนังสูงกว่านั้นมาก รูปแบบนี้อ่านง่าย คือเป้าหมายยิ่งลึก ความถี่ยิ่งต่ำ
องค์กรวิชาชีพตอนนี้เขียนความถี่ขั้นต่ำลงในข้อกำหนดแล้ว ACR เพิ่มขั้นต่ำ 12 MHz อย่างชัดเจนในเกณฑ์การรับรองอัลตราซาวนด์เต้านมเมื่อ 2 มกราคม 2026 และระบุว่าความถี่ศูนย์กลางมักเป็นค่าที่พิมพ์อยู่บนทรานสดิวเซอร์ (อุปกรณ์อัลตราซาวนด์เต้านมของ ACR) ASE ขอให้ห้องปฏิบัติการเด็กมีหัวตรวจหลายตัว เพราะความถี่เดียวไม่สามารถรองรับได้ทั้งทารกแรกเกิดและวัยรุ่น (แนวทาง TTE เด็กของ ASE 2024)
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| ช่วงการทำงานโดยทั่วไปของหัวตรวจแบบคอนเวกซ์ที่ใช้สแกนช่องท้องและอุ้งเชิงกราน | 2 ถึง 8 MHz | Zander และคณะ, Ultrasound International Open 2020 |
| ตัวอย่างความถี่ศูนย์กลางของหัวตรวจช่องท้องหรือหัวใจ (พร้อมแบนด์วิดท์) | 2.5 MHz (แบนด์วิดท์ 1.25 ถึง 3.75 MHz) | Cloutier และคณะ, Insights into Imaging 2021 |
| ทรานสดิวเซอร์ความถี่ต่ำที่ห้องปฏิบัติการเอคโคหัวใจเด็กควรมี | 2 ถึง 2.5 MHz | แนวทาง TTE เด็กของ ASE 2024 |
| ทรานสดิวเซอร์ความถี่สูงที่ห้องปฏิบัติการเอคโคหัวใจเด็กควรมี | สูงกว่า 7.5 MHz | แนวทาง TTE เด็กของ ASE 2024 |
| ความถี่ศูนย์กลางขั้นต่ำของทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์เต้านม | อย่างน้อย 12 MHz และควรสูงกว่า | การรับรองอัลตราซาวนด์เต้านมของ ACR 2026 |
| บีสแกนทางจักษุวิทยาแบบดั้งเดิมเทียบกับกล้องจุลทรรศน์อัลตราซาวนด์ชีวภาพ (UBM) ของดวงตา | ประมาณ 10 MHz เทียบกับ 35 ถึง 50 MHz | Silverman, Clinical and Experimental Ophthalmology 2009 |
| การสร้างภาพผิวหนัง: ความถี่ที่เห็นชั้นหนังแท้และหนังกำพร้าเทียบกับเห็นเฉพาะหนังกำพร้า | 20 ถึง 25 MHz เทียบกับ 50 ถึง 100 MHz | Barcaui และคณะ, Anais Brasileiros de Dermatologia 2016 |
| การสร้างภาพผิวหนังด้วยความถี่สูงมากที่รายงานในการศึกษาโรคผิวหนังปี 2025 | 70 MHz | Michelucci และคณะ, Diagnostics 2025 |
บริบท: ข้อมูลล่าสุดที่มีสำหรับย่านความถี่ทางจักษุวิทยาและโรคผิวหนังมาจากบทความทบทวนที่เผยแพร่ในปี 2009 และ 2016 หลักฟิสิกส์ไม่ได้เปลี่ยน และแม้ในตอนนั้นก็มีเครื่องสแกน 80 MHz เชิงพาณิชย์สำหรับสร้างภาพมุมระบายน้ำเลี้ยงลูกตาและคลองชเลมม์ (Silverman, Clinical and Experimental Ophthalmology 2009) หัวตรวจสายสวนอยู่ตรงกลางระหว่างสองกลุ่มนี้ อาร์เรย์ภายในหลอดเลือดแบบคาปาซิทีฟไมโครแมชชีน (CMUT) ถูกสร้างขึ้นที่ความถี่ศูนย์กลาง 20 MHz (Yu และคณะ, Micromachines 2026) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ประเภทเดียวกับที่กล่าวถึงในสถิติอัลตราซาวนด์ภายในหลอดเลือดของเรา
2. ข้อแลกเปลี่ยนระหว่างความถี่และการทะลุทะลวง
การลดทอน (การสูญเสียความแรงของสัญญาณเมื่อเสียงเดินทางผ่านเนื้อเยื่อ) ระบุต่อเซนติเมตรและต่อเมกะเฮิรตซ์ เพราะแปรผันตามทั้งสองอย่าง กฎทั่วไปที่ดีสำหรับเนื้อเยื่ออ่อนหลายชนิดคือ 0.5 ถึง 1.0 dB/cm/MHz และสัมประสิทธิ์นี้คงสัดส่วนกับความถี่โดยประมาณจนถึงอย่างน้อย 300 MHz ในผิวหนัง (Yao, Xia และ Wang, Ultrasonic Imaging 2015) ค่า 0.5 เป็นข้อตกลง ไม่ใช่ค่าคงที่ ค่าที่วัดได้อยู่ระหว่าง 0.01 dB/cm/MHz ในเลือด ถึง 4 dB/cm/MHz ในกล้ามเนื้อ (Cloutier และคณะ, Insights into Imaging 2021)
การคำนวณแสดงให้เห็นว่าเหตุใดหัวตรวจช่องท้องจึงใช้ความถี่ต่ำ ที่ 0.5 dB/cm/MHz พัลส์ 3 MHz ที่ไปถึงเป้าหมายลึก 15 cm เดินทางไปกลับ 30 cm และสูญเสีย 0.5 x 3 x 30 = 45 dB พัลส์ 12 MHz ที่มีงบ 45 dB เท่ากันเดินทางไปกลับได้เพียง 45 / (0.5 x 12) = 7.5 cm ซึ่งหมายถึงความลึกเป้าหมายประมาณ 3.75 cm นี่เป็นตัวอย่างของเราเองโดยใช้ปลายล่างของกฎทั่วไปที่เผยแพร่ ไม่ใช่ค่าที่วัดได้
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| สัมประสิทธิ์การลดทอนตามกฎทั่วไปสำหรับเนื้อเยื่ออ่อนหลายชนิด | 0.5 ถึง 1.0 dB/cm/MHz | Yao, Xia และ Wang, Ultrasonic Imaging 2015 |
| ช่วงการลดทอนที่วัดได้ เลือดเทียบกับกล้ามเนื้อ (ค่าสุดขั้วจากการทดลองและเอ็กซ์ไวโว) | 0.01 เทียบกับ 4 dB/cm/MHz | Cloutier และคณะ, Insights into Imaging 2021 |
| การลดทอนเฉลี่ยเฉพาะที่ในตัวอย่างตับที่เชื่อมโยงกับภาวะไขมันพอกตับ (สเตียโทซิส) ระยะ 1 ถึง 3 | 0.75 dB/cm/MHz | Cloutier และคณะ, Insights into Imaging 2021 |
| การลดทอนที่ประมาณได้ในแฟนทอมจำลอง 0.5 dB/cm/MHz ที่ความถี่ส่งสัญญาณ 6 MHz | ประมาณ 0.49 dB/cm/MHz | Omari และ Varghese, Medical Physics 2014 |
| ความลึกในการสร้างภาพที่หัวตรวจผิวหนัง 20 MHz ทำได้ | 8 ถึง 10 mm (ผู้ผลิตบางรายอ้างว่าได้ถึง 15 mm) | Polanska และคณะ, Frontiers in Medicine 2021 |
| การสูญเสียสัญญาณที่ความถี่ศูนย์กลางของ UBM ดวงตา หลังเดินทาง 12 mm ไปยังจุดโฟกัสและกลับ | มากกว่า 13 dB | Silverman, Clinical and Experimental Ophthalmology 2009 |
| ความลึกของสนามภาพ หัวตรวจดวงตา 10 MHz แบบดั้งเดิมเทียบกับ UBM 50 MHz | 9.6 mm เทียบกับ 0.85 mm | Silverman, Clinical and Experimental Ophthalmology 2009 |
บริบท: งานแฟนทอมของ Omari และ Varghese (Medical Physics 2014) เป็นข้อมูลล่าสุดที่มีสำหรับการตรวจสอบข้อตกลง 0.5 dB/cm/MHz และเป็นการจำลอง ตับจริงแตกต่างออกไป ซึ่งเป็นเหตุผลที่บทความทบทวนของ Cloutier มองการลดทอนที่วัดได้เป็นตัวบ่งชี้ไขมันในตับ
3. ความละเอียดตามแนวแกนและด้านข้างที่วัดได้ในการศึกษาแฟนทอม
ความละเอียดตามแนวแกน (ความสามารถในการแยกสองจุดที่อยู่ตามแนวลำคลื่น) ขึ้นกับความยาวพัลส์ จึงดีขึ้นเกือบตรงตามความถี่ โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1.5 mm ที่ 1 MHz (Cloutier และคณะ, Insights into Imaging 2021) ความละเอียดด้านข้าง (การแยกจุดที่อยู่เคียงข้างกัน) ขึ้นกับความกว้างลำคลื่นและการโฟกัส และเสื่อมลงตามความลึก การศึกษาแฟนทอมที่เดรสเดนปี 2024 แสดงช่องว่างนี้ได้ชัดเจน ความละเอียดตามแนวแกนอยู่ในช่วง 0.6 ถึง 1.9 mm ทุกความลึก ขณะที่ความละเอียดด้านข้างอยู่ระหว่าง 1.3 ถึง 8.7 mm และแย่ลงตามความลึก (r=0.6) (Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024)
การศึกษานั้นวัดเข็มทดสอบขนาด 100 µm ที่วางห่างกัน 1 cm ที่ความลึก 1 ถึง 12 cm บนอุปกรณ์แบบพกพา 5 รุ่นและเวิร์กสเตชันแบบตั้งบนรถเข็น 2 เครื่อง ที่ปลายความถี่สูง ความละเอียดเปลี่ยนจากระดับมิลลิเมตรเป็นหลักสิบไมโครเมตร
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| ช่วงความละเอียดตามแนวแกนของอุปกรณ์แบบพกพา 5 รุ่นและเวิร์กสเตชัน 2 เครื่อง (ไม่สัมพันธ์กับความลึกของเข็มทดสอบ) | 0.6 ถึง 1.9 mm | Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024 |
| ช่วงความละเอียดด้านข้างของอุปกรณ์ 7 เครื่องเดียวกัน (แย่ลงตามความลึก) | 1.3 ถึง 8.7 mm | Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024 |
| เวิร์กสเตชันแบบตั้งบนรถเข็นอ้างอิง (GE Logiq E10): ค่ามัธยฐานความละเอียดด้านข้างเทียบกับตามแนวแกน | 5.33 mm (IQR 4.01 ถึง 6.72) เทียบกับ 1.21 mm (IQR 1.1 ถึง 1.33) | Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024 |
| ค่ามัธยฐานความละเอียดตามแนวแกนที่แย่ที่สุดในอุปกรณ์ 7 เครื่อง (อุปกรณ์แบบพกพา Butterfly iQ+) | 1.6 mm | Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024 |
| การสร้างภาพดวงตา ความละเอียดตามแนวแกนและด้านข้าง: แบบดั้งเดิม 10 MHz เทียบกับ UBM 50 MHz | 150 และ 450 µm เทียบกับ 30 และ 60 µm | Silverman, Clinical and Experimental Ophthalmology 2009 |
| การสร้างภาพผิวหนัง ความละเอียดตามแนวแกนและด้านข้าง: 20 MHz เทียบกับ 50 MHz | 80 และ 200 µm เทียบกับ 20 และ 100 µm | Polanska และคณะ, Frontiers in Medicine 2021 |
| ความละเอียดตามแนวแกนของอาร์เรย์ภายในหลอดเลือด CMUT 20 MHz พัลส์สั้นเทียบกับการกระตุ้นแบบเข้ารหัส | 60 µm เทียบกับ 70 µm | Yu และคณะ, Micromachines 2026 (อ้างถึง Zangabad และคณะ) |
บริบท: ข้อมูลแฟนทอมในระดับนี้หายากเพราะเก็บได้ช้า โครงการแฟนทอมท่อของกลุ่มเอดินบะระ ซึ่งเป็นเกณฑ์วัดแบบเปิดที่ใหญ่ที่สุด ครอบคลุมชุดเครื่องสแกนและทรานสดิวเซอร์ 368 ชุดจากผู้ผลิต 39 รายตลอด 15 ปี (Moran และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2022)
4. ขีดจำกัดกำลังเสียงของ FDA สำหรับทรานสดิวเซอร์วินิจฉัย
การเลือกความถี่อยู่ภายใต้งบพลังงานตามข้อกำหนดของหน่วยงานกำกับดูแล ISPTA (ความเข้มเฉลี่ยตามเวลาที่ค่าสูงสุดเชิงพื้นที่) บ่งบอกศักยภาพในการเกิดความร้อน และ MI (ดัชนีเชิงกล) บ่งบอกศักยภาพของผลเชิงกล เช่น คาวิเทชัน คำว่า “ปรับค่าการลดทอนแล้ว” หมายถึงค่านั้นถูกลดทอนทางคณิตศาสตร์เพื่อประมาณความเข้มภายในเนื้อเยื่อ ไม่ใช่ในน้ำ การสแกนทางจักษุวิทยาถูกจำกัดที่ ISPTA 50 mW/cm² ประมาณหนึ่งในสิบสี่ของ 720 mW/cm² ที่อนุญาตในที่อื่น (720 / 50 = 14.4) ตามแนวทางของ FDA เรื่องการอนุมัติวางจำหน่ายระบบและทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์วินิจฉัย ที่ออกเมื่อ 21 กุมภาพันธ์ 2023
ระดับพรีเอเมนด์เมนต์ (ระดับอ้างอิงเฉพาะการใช้งานของเส้นทาง Track 1 ของ FDA) แสดงให้เห็นว่าหน่วยงานกำกับดูแลจัดลำดับความเสี่ยงตามการใช้งานอย่างไร การสร้างภาพทารกในครรภ์ถูกกำหนดไว้ต่ำกว่าหนึ่งในเจ็ดของระดับหลอดเลือดส่วนปลาย (94 เทียบกับ 720 mW/cm²)
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| ISPTA สูงสุดสากลที่ปรับค่าแล้วของ Track 3 (การใช้งานส่วนใหญ่) | 720 mW/cm² หรือต่ำกว่า | แนวทางอัลตราซาวนด์วินิจฉัยของ FDA 2023 |
| กำลังเชิงกลสูงสุดสากลของ Track 3 | MI ไม่เกิน 1.9 หรือ ISPPA ที่ปรับค่าแล้วไม่เกิน 190 W/cm² | แนวทางอัลตราซาวนด์วินิจฉัยของ FDA 2023 |
| ดัชนีความร้อน (TI) ที่หากเกินแล้วผู้ผลิตต้องให้คำอธิบาย | 6.0 | แนวทางอัลตราซาวนด์วินิจฉัยของ FDA 2023 |
| ขีดจำกัดทางจักษุวิทยาของ Track 3: TI, ISPTA ที่ปรับค่าแล้ว และ MI | TI ไม่เกิน 1, 50 mW/cm², MI 0.23 | แนวทางอัลตราซาวนด์วินิจฉัยของ FDA 2023 |
| ISPTA ที่ปรับค่าแล้วระดับพรีเอเมนด์เมนต์: หลอดเลือดส่วนปลาย หัวใจ การสร้างภาพทารกในครรภ์และอื่น ๆ จักษุวิทยา | 720, 430, 94 และ 17 mW/cm² | แนวทางอัลตราซาวนด์วินิจฉัยของ FDA 2023 |
บริบท: แนวทางนี้ไม่ได้กำหนดเพดานตัวเลขทั่วไปสำหรับ TI นอกเหนือจากดวงตา ดัชนีที่แสดงบนหน้าจอจึงมอบการตัดสินใจให้ผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งเป็นเหตุผลที่ตารางเวลาสแกนในหัวข้อที่ 5 มีความสำคัญ
5. เกณฑ์ผลกระทบทางชีวภาพและแนวทางเวลาสแกน
เพดานตามกฎระเบียบเป็นขีดจำกัดทางวิศวกรรม ส่วนเกณฑ์ผลกระทบทางชีวภาพคือชีววิทยาที่อยู่ข้างใต้ ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในห้องปฏิบัติการ ภาวะเลือดออกในหลอดเลือดฝอยของปอดปรากฏที่ MI ประมาณ 0.4 ซึ่งต่ำกว่าเพดานตามกฎระเบียบ 1.9 มาก เพราะโพรงแก๊สในปอดและลำไส้รวมความเค้นเชิงกลไว้ที่จุดเดียว (AIUM, แถลงการณ์เรื่องผลกระทบทางชีวภาพของอัลตราซาวนด์ในร่างกายสิ่งมีชีวิต 2021) แถลงการณ์เดียวกันนี้กำหนดเกณฑ์คาวิเทชันเชิงเฉื่อยในร่างกายสิ่งมีชีวิตไว้ที่ประมาณ 3.6 MPa ขึ้นไปสำหรับความถี่ 0.5 MHz ขึ้นไป
สำหรับความร้อน AIUM แปลงดัชนีความร้อนบนหน้าจอเป็นขีดจำกัดระยะเวลาคงที่ และแนะนำให้ลดระยะเวลาเหล่านั้นลง 33% สำหรับ ARFI (การสร้างภาพด้วยแรงรังสีเสียง) และดอปเปลอร์แบบพัลส์ เมื่อมีกระดูกอยู่ใกล้จุดโฟกัส (AIUM, เวลาสแกนสูงสุดที่แนะนำสำหรับค่าดัชนีความร้อนที่แสดง 2022)
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| เกณฑ์ MI ต่ำสุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในห้องปฏิบัติการ: ภาวะเลือดออกในหลอดเลือดฝอยของปอดเทียบกับลำไส้ | ประมาณ 0.4 เทียบกับ 1.4 | แถลงการณ์ผลกระทบทางชีวภาพของ AIUM 2021 |
| การได้รับสูงสุดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 4.0 °C: ทารกในครรภ์เทียบกับหลังคลอด | 2 นาที เทียบกับ 16 นาที | แถลงการณ์ผลกระทบทางชีวภาพของ AIUM 2021 |
| การได้รับสูงสุดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1.5 °C: ทารกในครรภ์เทียบกับหลังคลอด | 1 ชั่วโมง เทียบกับ 50 ชั่วโมงขึ้นไป | แถลงการณ์ผลกระทบทางชีวภาพของ AIUM 2021 |
| การตรวจสูติกรรมและศีรษะหรือกระดูกสันหลังทารกแรกเกิด: TI ที่ไม่จำกัดเวลาเทียบกับ TI ที่ไม่แนะนำ | 0.7 หรือต่ำกว่า เทียบกับสูงกว่า 3.0 | เวลาสแกนสูงสุดที่แนะนำของ AIUM 2022 |
| การตรวจช่องท้อง หลอดเลือดส่วนปลาย และอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ดวงตา: TI ที่ไม่จำกัดเวลาเทียบกับ TI ที่ไม่แนะนำ | 1.5 หรือต่ำกว่า เทียบกับสูงกว่า 6.0 | เวลาสแกนสูงสุดที่แนะนำของ AIUM 2022 |
บริบท: เกณฑ์เหล่านี้มาจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในห้องปฏิบัติการและแบบจำลอง ไม่ได้มาจากเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ในผู้ป่วย และตารางเวลาสแกนได้รับการอนุมัติเมื่อ 30 ตุลาคม 2016 และอนุมัติซ้ำเมื่อ 26 กันยายน 2022 ระบบการรักษาที่จงใจข้ามเกณฑ์เหล่านี้เป็นอีกหมวดหนึ่งต่างหาก ซึ่งกล่าวถึงในสถิติ HIFUของเรา
6. อุปกรณ์แบบพกพาเทียบกับระบบแบบตั้งบนรถเข็น: เกณฑ์วัดบนแฟนทอม
ปริพันธ์ความละเอียด (R) เป็นตัวเลขชี้วัดคุณภาพเพียงตัวเดียว คืออัตราส่วนของการทะลุทะลวงของลำคลื่นต่อความกว้างลำคลื่น ดังนั้นคะแนนที่สูงกว่าหมายความว่าหัวตรวจมองเห็นได้ทั้งลึกและคมชัด ในมาตรวัดนั้น อุปกรณ์แบบพกพาที่ดีที่สุดสำหรับงานหัวใจได้ 44 ขณะที่อุปกรณ์แบบพกพาที่ดีที่สุดสำหรับอวัยวะขนาดเล็กตื้นได้ 66 (Moran และคณะ, Ultrasound in Medicine and Biology 2024) เฟสด์อาร์เรย์ความถี่ต่ำเป็นจุดที่อุปกรณ์แบบพกพาตามหลังมากที่สุด บทความทบทวนฉันทามติปี 2026 ระบุว่าค่า R ของอุปกรณ์แบบพกพาด้านหัวใจต่ำกว่าค่าต่ำสุดของระบบแบบตั้งบนรถเข็น ขณะที่ค่าของอวัยวะขนาดเล็กตื้นทับซ้อนกัน (Dietrich และคณะ, Diagnostics 2026)
เข็มทดสอบบนแฟนทอมและกายวิภาคทางคลินิกไม่ได้เล่าเรื่องเดียวกัน อุปกรณ์แบบพกพาเทียบเท่าหรือเหนือกว่าเวิร์กสเตชันในบางเกณฑ์วัดบนแฟนทอม แต่ในอาสาสมัครสิบคน เวิร์กสเตชันอ้างอิงยังแสดงโครงสร้างย่อยได้มากกว่า (Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024)
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| อุปกรณ์แบบพกพาที่ทดสอบเทียบกับเครื่องสแกนแบบตั้งบนรถเข็น (ปริพันธ์ความละเอียด) | อุปกรณ์แบบพกพา 19 รุ่นจากผู้ผลิต 8 ราย (ผลิตปี 2016 ถึง 2021) เทียบกับเครื่องสแกนแบบตั้งบนรถเข็น 142 เครื่อง | Moran และคณะ, Ultrasound in Medicine and Biology 2024 |
| ปริพันธ์ความละเอียดสูงสุดของอุปกรณ์แบบพกพา (เฟสด์อาร์เรย์แบบมีสาย Butterfly การตั้งค่าล่วงหน้าสำหรับอวัยวะขนาดเล็กตื้น) | 66 | Moran และคณะ, Ultrasound in Medicine and Biology 2024 |
| ปริพันธ์ความละเอียดสูงสุดของอุปกรณ์แบบพกพาสำหรับงานหัวใจ (เฟสด์อาร์เรย์ GE Vscan Extend) | 44 | Moran และคณะ, Ultrasound in Medicine and Biology 2024 |
| ค่าปริพันธ์ความละเอียดของอุปกรณ์แบบพกพาด้านหัวใจเทียบกับค่าต่ำสุดของระบบแบบตั้งบนรถเข็น | ต่ำกว่าทั้งหมด | Dietrich และคณะ, Diagnostics 2026 |
| โครงสร้างย่อยบริเวณพอร์ทัลของตับที่มองเห็น: เวิร์กสเตชันอ้างอิงเทียบกับอุปกรณ์แบบพกพาทั้งหมดรวมกัน (มัธยฐาน) | 2 เทียบกับ 1 (p<0.05) | Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024 |
| ชั้นผนังลำไส้ใหญ่ซิกมอยด์ที่มองเห็น: เวิร์กสเตชันอ้างอิงเทียบกับ Lumify เทียบกับ Vscan Air (มัธยฐาน) | 4 เทียบกับ 2.0 เทียบกับ 1.0 | Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024 |
ค่าผิดปกติ: ในการศึกษาที่เดรสเดนเดียวกัน ไม่สามารถระบุชั้นผนังลำไส้ซิกมอยด์ได้เลยด้วย Butterfly iQ+ ในผู้เข้าร่วม 5 จาก 10 คน
7. หัวตรวจแบบพกพา: คะแนนจากผู้เชี่ยวชาญและภาพรวมของอุปกรณ์
คณะผู้เชี่ยวชาญยืนยันสิ่งที่แฟนทอมแสดง และยังแสดงว่าอุปกรณ์แบบพกพาไม่ได้เป็นหมวดเดียวกันทั้งหมด ในการเปรียบเทียบอุปกรณ์ 6 รุ่นโดยผู้เชี่ยวชาญ 35 คน คะแนนเฉลี่ยความละเอียดของรายละเอียดอยู่ระหว่าง 2.83 ถึง 4.54 ในมาตร 5 คะแนน (Kruskal-Wallis p < 0.0001) (Perez-Sanchez และคณะ, The Ultrasound Journal 2024) ค่าเฉลี่ยของอัลตราซาวนด์แบบพกพาในฐานะหมวดหมู่หนึ่งซ่อนความแตกต่างนั้นไว้ ข้อมูลระดับอุปกรณ์จึงสำคัญกว่าข้ออ้างระดับหมวดหมู่
เทคโนโลยีทรานสดิวเซอร์แบ่งวงการออกเป็นสองฝั่ง มีเพียงตระกูล Butterfly iQ ที่ใช้ชิป CMUT ในอุปกรณ์แบบพกพาที่มีใช้ทางคลินิก (Dietrich และคณะ, Diagnostics 2026) รุ่น iQ ใช้อาร์เรย์ 9,000 องค์ประกอบ โดยระบุช่วง 1 ถึง 10 MHz สำหรับ iQ และ 1 ถึง 12 MHz สำหรับ iQ3 ซึ่งเป็นข้อมูลจำเพาะของผู้ผลิตเองตามที่ Yu และคณะ (Micromachines 2026) รวบรวมไว้
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| คะแนนความละเอียดของรายละเอียด Vscan Air เทียบกับ Butterfly iQ+ (ผู้เชี่ยวชาญ 35 คน มาตร 1 ถึง 5 ค่าเฉลี่ย) | 4.54 เทียบกับ 2.83 | Perez-Sanchez และคณะ, The Ultrasound Journal 2024 |
| ความพึงพอใจโดยรวมต่อคุณภาพภาพ Vscan Air เทียบกับ Butterfly iQ+ (ค่าเฉลี่ย) | 4.57 เทียบกับ 2.37 | Perez-Sanchez และคณะ, The Ultrasound Journal 2024 |
| สัดส่วนของผู้เชี่ยวชาญ 35 คนที่จะซื้อ Vscan Air ในวันนี้ | 66% | Perez-Sanchez และคณะ, The Ultrasound Journal 2024 |
| คะแนนความละเอียดของรายละเอียด Lumify เทียบกับ Butterfly iQ+ (ผู้เชี่ยวชาญ 24 คน มาตร 1 ถึง 5 ค่าเฉลี่ย) | 4.67 เทียบกับ 3.17 (p<0.001) | Le และคณะ, The Ultrasound Journal 2022 |
| อุปกรณ์อัลตราซาวนด์แบบพกพาที่มีจำหน่ายทั่วโลก | ประมาณ 100 | Dietrich และคณะ, Diagnostics 2026 |
| เวลาสแกนต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง: แบบพีโซอิเล็กทริกดั้งเดิมเทียบกับอุปกรณ์แบบพกพา cMUT และ pMUT | ประมาณ 1 ชั่วโมง เทียบกับสูงสุด 2 ชั่วโมง | Dietrich และคณะ, Diagnostics 2026 |
| สิ่งพิมพ์ด้านอัลตราซาวนด์แบบพกพาที่ปรากฏใน PubMed: ปี 1995 เทียบกับ 2025 | 84 เทียบกับ 2,124 | Dietrich และคณะ, Diagnostics 2026 |
บริบท: ในความเห็นแบบข้อความอิสระจากการศึกษาผู้เชี่ยวชาญ 35 คนเดียวกัน 89% ของความเห็นเกี่ยวกับ Butterfly iQ+ กล่าวถึงคุณภาพภาพที่ไม่ดี เทียบกับ 77% ของความเห็นเกี่ยวกับ Lumify ที่กล่าวถึงคุณภาพภาพที่ดี (Perez-Sanchez และคณะ, The Ultrasound Journal 2024) การศึกษาอุปกรณ์ 4 รุ่นปี 2022 เป็นข้อมูลล่าสุดที่มีสำหรับชุดเปรียบเทียบนั้น (Le และคณะ, The Ultrasound Journal 2022)
สรุป: ความถี่ศูนย์กลางของทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์ทางการแพทย์ในรูปแบบตัวเลข
| ตัวชี้วัด | ค่า | แหล่งที่มา |
|---|---|---|
| ช่วงความถี่ระบุของทรานสดิวเซอร์สร้างภาพทั่วไป | 1 ถึง 25 MHz | Zander และคณะ, Ultrasound International Open 2020 |
| หัวตรวจแบบคอนเวกซ์สำหรับช่องท้องและอุ้งเชิงกราน | 2 ถึง 8 MHz | Zander และคณะ, Ultrasound International Open 2020 |
| ความถี่ศูนย์กลางขั้นต่ำของทรานสดิวเซอร์เต้านม | อย่างน้อย 12 MHz | การรับรองอัลตราซาวนด์เต้านมของ ACR 2026 |
| ทรานสดิวเซอร์เอคโคหัวใจเด็ก: ความถี่ต่ำเทียบกับสูง | 2 ถึง 2.5 MHz เทียบกับสูงกว่า 7.5 MHz | แนวทาง TTE เด็กของ ASE 2024 |
| การสร้างภาพดวงตา: บีสแกนแบบดั้งเดิมเทียบกับ UBM | ประมาณ 10 MHz เทียบกับ 35 ถึง 50 MHz | Silverman, Clinical and Experimental Ophthalmology 2009 |
| กฎทั่วไปของการลดทอนในเนื้อเยื่ออ่อน | 0.5 ถึง 1.0 dB/cm/MHz | Yao, Xia และ Wang, Ultrasonic Imaging 2015 |
| การลดทอนที่วัดได้ เลือดเทียบกับกล้ามเนื้อ | 0.01 เทียบกับ 4 dB/cm/MHz | Cloutier และคณะ, Insights into Imaging 2021 |
| ความลึกในการสร้างภาพของหัวตรวจผิวหนัง 20 MHz | 8 ถึง 10 mm | Polanska และคณะ, Frontiers in Medicine 2021 |
| ความละเอียดตามแนวแกนของผิวหนัง 20 MHz เทียบกับ 50 MHz | 80 เทียบกับ 20 µm | Polanska และคณะ, Frontiers in Medicine 2021 |
| ความละเอียดบนแฟนทอมของเครื่องสแกน 7 เครื่อง: ตามแนวแกนเทียบกับด้านข้าง | 0.6 ถึง 1.9 mm เทียบกับ 1.3 ถึง 8.7 mm | Herzog และคณะ, Ultraschall in der Medizin 2024 |
| เพดาน ISPTA ที่ปรับค่าแล้วของ Track 3 (ที่ไม่ใช่จักษุวิทยา) | 720 mW/cm² | แนวทางอัลตราซาวนด์วินิจฉัยของ FDA 2023 |
| เพดานทางจักษุวิทยาของ Track 3: ISPTA และ MI | 50 mW/cm² และ 0.23 | แนวทางอัลตราซาวนด์วินิจฉัยของ FDA 2023 |
| เกณฑ์ MI สำหรับภาวะเลือดออกในหลอดเลือดฝอยของปอดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในห้องปฏิบัติการ | ประมาณ 0.4 | แถลงการณ์ผลกระทบทางชีวภาพของ AIUM 2021 |
| ปริพันธ์ความละเอียดสูงสุดของอุปกรณ์แบบพกพา อวัยวะขนาดเล็กตื้นเทียบกับหัวใจ (อุปกรณ์แบบพกพา 19 รุ่นทดสอบเทียบกับเครื่องสแกนแบบตั้งบนรถเข็น 142 เครื่อง) | 66 เทียบกับ 44 | Moran และคณะ, Ultrasound in Medicine and Biology 2024 |
| ผู้เชี่ยวชาญที่จะซื้ออุปกรณ์แบบพกพาที่ได้คะแนนสูงสุดในวันนี้ | 66% ของ 35 คน | Perez-Sanchez และคณะ, The Ultrasound Journal 2024 |
| อุปกรณ์แบบพกพาที่มีจำหน่ายทั่วโลก | ประมาณ 100 | Dietrich และคณะ, Diagnostics 2026 |
ระเบียบวิธีและแหล่งที่มา
- FDA, การอนุมัติวางจำหน่ายระบบและทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์วินิจฉัย (ออกเมื่อ 21 กุมภาพันธ์ 2023 ฉบับแรกออกเมื่อ 27 มิถุนายน 2019): ขีดจำกัดสูงสุดสากลของ Track 3 และระดับกำลังเสียงทางจักษุวิทยาและพรีเอเมนด์เมนต์
- AIUM, แถลงการณ์เรื่องผลกระทบทางชีวภาพของอัลตราซาวนด์ในร่างกายสิ่งมีชีวิต (อนุมัติเมื่อ 19 สิงหาคม 2021): เกณฑ์ MI และเกณฑ์อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
- AIUM, เวลาสแกนสูงสุดที่แนะนำสำหรับค่าดัชนีความร้อนที่แสดง (อนุมัติซ้ำเมื่อ 26 กันยายน 2022): ตารางระยะเวลาคงที่ตาม TI
- ACR, อุปกรณ์: อัลตราซาวนด์เต้านม (แก้ไขเมื่อ 2 มกราคม 2026): ขั้นต่ำความถี่ศูนย์กลาง 12 MHz
- ASE, แนวทางการตรวจเอคโคหัวใจผ่านผนังทรวงอกแบบครบถ้วนในเด็ก (Lopez และคณะ, JASE, กุมภาพันธ์ 2024): ความถี่ของทรานสดิวเซอร์สำหรับเด็ก
- Zander และคณะ, การปรับภาพอัลตราซาวนด์ให้เหมาะสม (Knobology): โหมดบี, Ultrasound International Open 2020: ช่วงความถี่ตามประเภทของหัวตรวจ
- Cloutier และคณะ, การสร้างภาพอัลตราซาวนด์เชิงปริมาณของเนื้อเยื่ออ่อนทางชีวภาพ, Insights into Imaging 2021: ช่วงการลดทอน ความละเอียดตามแนวแกนที่ 1 MHz ตัวอย่างหัวตรวจ
- Yao, Xia และ Wang, การถ่ายภาพตัดขวางโฟโตอะคูสติกเชิงหน้าที่และเชิงโมเลกุลหลายระดับ, Ultrasonic Imaging 2015: กฎทั่วไป 0.5 ถึง 1.0 dB/cm/MHz
- Omari และ Varghese, การเปรียบเทียบอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของอัลกอริทึมประมาณค่าความชันการลดทอนอัลตราซาวนด์, Medical Physics 2014: การประมาณการลดทอนบนแฟนทอม
- Silverman, การสร้างภาพอัลตราซาวนด์ความละเอียดสูงของดวงตา: บทความทบทวน, Clinical and Experimental Ophthalmology 2009: ความถี่ทางจักษุวิทยา ความละเอียด ความลึกของสนามภาพ
- Polanska และคณะ, อัลตราซาวนด์ความถี่สูงในโรคผิวหนังทางไกล, Frontiers in Medicine 2021: ความลึกและความละเอียดในการสร้างภาพผิวหนัง
- Barcaui และคณะ, อัลตราซาวนด์ความถี่สูงร่วมกับดอปเปลอร์สีในโรคผิวหนัง, Anais Brasileiros de Dermatologia 2016: ย่านความถี่สำหรับผิวหนัง
- Michelucci และคณะ, โรคตุ่มคันเรื้อรัง (Prurigo Nodularis) ด้วยอัลตราซาวนด์ความถี่สูงมาก, Diagnostics 2025: การสร้างภาพผิวหนังที่ 70 MHz
- Herzog และคณะ, การประเมินทางเทคนิคของความละเอียดอุปกรณ์อัลตราซาวนด์แบบพกพาและนัยทางคลินิก, Ultraschall in der Medizin 2024: ความละเอียดบนแฟนทอมและทางคลินิก
- Moran และคณะ, ประสิทธิภาพการสร้างภาพของเครื่องสแกนอัลตราซาวนด์แบบพกพาด้วยแฟนทอมท่อเอดินบะระ, Ultrasound in Medicine and Biology 2024: เกณฑ์วัดปริพันธ์ความละเอียด (ตัวเลขอ่านจากบทคัดย่อที่ทำดัชนีไว้)
- Moran และคณะ, แฟนทอมท่อเอดินบะระ: ประสบการณ์ 15 ปี, Ultraschall in der Medizin 2022: ขอบเขตของโครงการแฟนทอม
- Dietrich และคณะ, อัลตราซาวนด์แบบพกพา: การทบทวนทางเทคนิคและข้อเสนอแนะจากฉันทามติผู้เชี่ยวชาญนานาชาติ, Diagnostics 2026: ภาพรวมของอุปกรณ์ อายุแบตเตอรี่ จำนวนสิ่งพิมพ์
- Perez-Sanchez และคณะ, การเปรียบเทียบอุปกรณ์อัลตราซาวนด์แบบพกพา 6 รุ่นโดยผู้เชี่ยวชาญ POCUS, The Ultrasound Journal 2024: คะแนนจากผู้เชี่ยวชาญ
- Le และคณะ, การเปรียบเทียบอุปกรณ์อัลตราซาวนด์ ณ จุดดูแลผู้ป่วยแบบพกพา 4 รุ่นโดยผู้ใช้ที่เชี่ยวชาญ, The Ultrasound Journal 2022: คะแนนจากผู้เชี่ยวชาญ
- Yu และคณะ, ความก้าวหน้าและความท้าทายของ CMUT ในการสร้างภาพทางการแพทย์, Micromachines 2026: อาร์เรย์ภายในหลอดเลือด CMUT และข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์แบบพกพา (ตัวเลขจากผู้ผลิตระบุไว้ตามนั้น)
- ข้อสังเกตเกี่ยวกับข้อมูล: ตัวเลข 0.5 dB/cm/MHz สำหรับเนื้อเยื่ออ่อนเป็นข้อตกลง Yao และคณะให้ค่า 0.5 ถึง 1.0 dB/cm/MHz และ Cloutier และคณะรายงานค่าสุดขั้วที่วัดได้ 0.01 ถึง 4 dB/cm/MHz ดังนั้นการประมาณความลึกใด ๆ ที่สร้างจากตัวเลขเดียวจึงเป็นเพียงค่าโดยประมาณ บทความแฟนทอมที่เดรสเดนระบุค่ามัธยฐานความละเอียดด้านข้างของเวิร์กสเตชันอ้างอิงเป็น 5.4 mm ในบทคัดย่อ และ 5.33 mm ในเนื้อหาผลการศึกษา เราใช้ค่าจากเนื้อหาผลการศึกษา คู่ความละเอียดของผิวหนัง (20 และ 100 µm ที่ 50 MHz, 80 และ 200 µm ที่ 20 MHz) ระบุด้วยคำว่า “ตามลำดับ” หลังข้อความที่นิยามความละเอียดตามแนวแกนก่อนความละเอียดด้านข้าง เราจึงอ่านเป็นตามแนวแกนก่อนแล้วจึงด้านข้าง น้ำหนักของอุปกรณ์ขัดแย้งกัน บทความทบทวนฉันทามติปี 2026 อธิบายว่าอุปกรณ์แบบพกพาสมัยใหม่หนัก 140 ถึง 307 g ขณะที่การเปรียบเทียบอุปกรณ์ 6 รุ่นปี 2024 ระบุหัวตรวจตั้งแต่ 96 g ถึง 309 g ตัวเลขการเติบโตของตลาดอุปกรณ์แบบพกพา (อัตราการเติบโตแบบทบต้นต่อปีที่คาดการณ์สูงสุด 13.5% ซึ่งบทความทบทวนฉันทามติอ้างถึงการวิเคราะห์ตลาดที่ไม่ระบุชื่อ) ถูกตัดออกเพราะไม่เปิดเผยแหล่งที่มาเดิม เอกสารอ้างอิงด้านฟิสิกส์หลายฉบับ (ปี 2009 ถึง 2021) เป็นข้อมูลล่าสุดที่มี ตารางเวลาสแกนของ AIUM และแนวทางของ FDA เป็นเอกสารที่มีแนวโน้มจะถูกปรับปรุงเป็นลำดับถัดไปมากที่สุด
อัปเดตล่าสุด: 27 ตุลาคม 2026 เราจะทบทวนและอัปเดตสรุปนี้ทุกไตรมาส และคาดว่าการอัปเดตครั้งถัดไปจะเกิดขึ้นเมื่อ AIUM เผยแพร่การทบทวนครั้งถัดไปของแถลงการณ์เวลาสแกนสูงสุดที่แนะนำสำหรับค่าดัชนีความร้อนที่แสดง