蘇州醫(yī)工所在微型高頻超聲換能器及其系統(tǒng)研究中取得進展

　　超聲成像與CT、X射線等醫(yī)學成像技術相比，以其無損無輻射且成本低廉的優(yōu)點，正越來越多地被應用于臨床診斷治療的各個領域。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。

　　在國家、中國科學院及省市級項目的資助下，在合作企業(yè)與海外專家的支持下，中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所醫(yī)用聲學室團隊突破了微型高頻超聲換能器的核心工藝技術，掌握了包括1-3壓電復合換能器的設計與優(yōu)化，壓電復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、三維聲場測試等諸多關鍵技術，積累了豐富的研發(fā)和工程化經(jīng)驗。部分成果發(fā)表于2017年IEEE International Ultrasonics Symposium國際會議：

　　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)助武漢標準管理中心起草了《血管內(nèi)超聲診斷設備通用技術要求》標準草案、并完成草案的實驗驗證工作，為我國《血管內(nèi)超聲診斷設備通用技術要求》標準出臺奠定了基礎，是我國高端醫(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)進入成果轉化階段，團隊于2015年12月成立了蘇州國科昂卓醫(yī)療科技有限公司。經(jīng)過一年多的產(chǎn)品開發(fā)與推廣，公司進入快速發(fā)展階段，在滿足合作企業(yè)壓電復合材料及換能器需求的基礎上，擴大了產(chǎn)能，優(yōu)化并推廣開發(fā)與壓電復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復合超聲探頭、光聲成像專用檢測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，開發(fā)團隊積累了諸多換能器研發(fā)設計和工藝流程經(jīng)驗，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，可承接用戶自定義參數(shù)或功能的超聲換能器設計研發(fā)服務。另一方面，為滿足各型號換能器在臨床及科研領域的應用，開發(fā)團隊根據(jù)自身各型號換能器的特點及應用范圍，可為客戶設計開發(fā)配套的成像算法、臨床應用程序軟件等，也可承接各型號（或用戶自定義）換能器在臨床應用中的醫(yī)學超聲成像算法與軟件開發(fā)服務。

　　接下來，研發(fā)團隊還將開展基于微型高頻超聲體內(nèi)換能器的超聲內(nèi)窺成像項目、基于高頻超聲換能器的眼科超聲檢測項目以及基于高頻超聲換能器的高分辨皮膚診斷項目，并積極部署高頻小動物超聲專用探頭和用于癲癇致癇灶探測的專用超聲陣列的預研發(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物實驗研究（發(fā)表于2017年IEEE International Ultrasonics Symposium國際會議）

　　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國際會議）