蘇州醫(yī)工所在微型高頻超聲換能器及其系統(tǒng)研究中取得進(jìn)展

　　超聲成像與CT、X射線等醫(yī)學(xué)成像技術(shù)相比，以其無(wú)損無(wú)輻射且成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，正越來(lái)越多地被應(yīng)用于臨床診斷治療的各個(gè)領(lǐng)域。超聲成像系統(tǒng)中的核心器件是超聲換能器，其既是超聲波發(fā)射源，也是組織回波的接收器，因此其性能直接決定著超聲成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量和性能優(yōu)劣。

　　在國(guó)家、中國(guó)科學(xué)院及省市級(jí)項(xiàng)目的資助下，在合作企業(yè)與海外專家的支持下，中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所醫(yī)用聲學(xué)室團(tuán)隊(duì)突破了微型高頻超聲換能器的核心工藝技術(shù)，掌握了包括1-3壓電復(fù)合換能器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，壓電復(fù)合材料的精密研磨切割與MEMS工藝制備，微型換能器精密封裝及阻抗、脈沖回波、三維聲場(chǎng)測(cè)試等諸多關(guān)鍵技術(shù)，積累了豐富的研發(fā)和工程化經(jīng)驗(yàn)。部分成果發(fā)表于2017年IEEE International Ultrasonics Symposium國(guó)際會(huì)議：

　　An intracranial implantable ultrasound device for seizure mapping. Weiwei Shao, Zhangjian Li, Zhile Han, Jibing Wu, Dan Li, Hongtao Ma ,Yaoyao Cui*. Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, Suzhou, JiangSu, Peoples Republic of China.

　　A Shear Wave Endoscopic Elasticity Imaging Approach with Micro Focused Piezoelectric Transducer. Yang Jiao, Yaoyao Cui*, Jibing Wu, Zhangjian Li, Pengbo Liu, Zhile Han. Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, Suzhou, JiangSu, Peoples Republic of China.

　　此外，2017年6月，中科院蘇州醫(yī)工所協(xié)助武漢標(biāo)準(zhǔn)管理中心起草了《血管內(nèi)超聲診斷設(shè)備通用技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)草案、并完成草案的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作，為我國(guó)《血管內(nèi)超聲診斷設(shè)備通用技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)奠定了基礎(chǔ)，是我國(guó)高端醫(yī)療器械自主研發(fā)的新篇章。

　　目前，微型高頻超聲換能器及成像探頭已經(jīng)進(jìn)入成果轉(zhuǎn)化階段，團(tuán)隊(duì)于2015年12月成立了蘇州國(guó)科昂卓醫(yī)療科技有限公司。經(jīng)過(guò)一年多的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與推廣，公司進(jìn)入快速發(fā)展階段，在滿足合作企業(yè)壓電復(fù)合材料及換能器需求的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大了產(chǎn)能，優(yōu)化并推廣開(kāi)發(fā)與壓電復(fù)合材料配套的多種新型壓電換能器件，推出了包括微型1-3復(fù)合超聲探頭、光聲成像專用檢測(cè)探頭以及微型超聲線陣探頭等多款產(chǎn)品。此外，歷經(jīng)多年微型高性能換能器研發(fā)之后，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)積累了諸多換能器研發(fā)設(shè)計(jì)和工藝流程經(jīng)驗(yàn)，解決了換能器研發(fā)生產(chǎn)中的“高頻”“微型化”“可靠性”等諸多難題，掌握了全套核心技術(shù)，可承接用戶自定義參數(shù)或功能的超聲換能器設(shè)計(jì)研發(fā)服務(wù)。另一方面，為滿足各型號(hào)換能器在臨床及科研領(lǐng)域的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)自身各型號(hào)換能器的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，可為客戶設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)配套的成像算法、臨床應(yīng)用程序軟件等，也可承接各型號(hào)（或用戶自定義）換能器在臨床應(yīng)用中的醫(yī)學(xué)超聲成像算法與軟件開(kāi)發(fā)服務(wù)。

　　接下來(lái)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還將開(kāi)展基于微型高頻超聲體內(nèi)換能器的超聲內(nèi)窺成像項(xiàng)目、基于高頻超聲換能器的眼科超聲檢測(cè)項(xiàng)目以及基于高頻超聲換能器的高分辨皮膚診斷項(xiàng)目，并積極部署高頻小動(dòng)物超聲專用探頭和用于癲癇致癇灶探測(cè)的專用超聲陣列的預(yù)研發(fā)工作等。

圖1 微型高頻壓電材料 

　　圖2 基于微型高頻壓電換能器的超聲癲癇定位動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究（發(fā)表于2017年IEEE International Ultrasonics Symposium國(guó)際會(huì)議）

　　圖3 基于微型高頻超聲陣列換能器的超聲內(nèi)窺成像及剪切波彈性成像方法（發(fā)表于2017年IEEE International Ultrasonics Symposium國(guó)際會(huì)議）