Разработка технологии ультразвукового преобразователя

(2)Пьезоэлектрический монокристаллПреобразователи: Nomura начал исследование пьезоэлектрических монокристаллических материалов в 1969 году, в 1990 -х годах. Среднесрочные пьезоэлектрические монокристаллические материалы привлекли внимание исследователей из-за их превосходных пьезоэлектрических свойств. В настоящее время пьезоэлектрические монокристаллические преобразователи являются отличными горячими точками исследования после составных преобразователей. Например, новый тип расслабленного сегнетоэлектрического монокристаллического преобразователя, представленного свинцовым титанатом цитрата цитрата Lanthanum, и силиката висмута свинца имеет гораздо более высокий пьезоэлектрический коэффициент и коэффициент электромеханического связи, чем керамический материал Pzt. Массив преобразователей, разработанный с пьезоэлектрическим монокристаллическим материалом, обладает гораздо более высокой чувствительностью и шириной полосы, чем пьезоэлектрическое керамическое устройство. В 1999 году в Японии Toshiba Corporation разработала ультразвуковой преобразователь PZNT91/9 PZNT91/9, который достиг высокого разрешения и сильной проникающей силы, и был применен и клинически. В 2003 году Университет Южной Калифорнии разработал высокочастотный, но элементарный пьезоэлектрический кристаллический преобразователь, изготовленный из танталированного материала лития, который получил хорошую глубину проникновения и отношение сигнал / шум изображения. Тем не менее, процесс роста монокристаллов намного сложнее, чем процесс керамической подготовки. В настоящее время невозможно производить пьезоэлектрические монокристаллы по цене, сопоставимой с керамикой, и только небольшое количество преобразователей, изготовленных из пьезоэлектрических монокристаллов, применяется и клинически.

2, широкополосный преобразователь: ранний отмечен на ультразвуковом зонде, таком как 2,5, 3,5, 5, 7, 10 МГц и т. Д.пьезоэлектрический компонент цилиндра Как правило, относится к своей центральной частоте, его пропускная способность составляет около 1 МГц, этот тип зонда можно назвать одноэтажной узкой полосой частоты. Преобразователь все еще является частным в течение долгого времени, и он имеет большую потерю высокочастотного сигнала в глубокий ткани эхо, что влияет на ясность и чувствительность ультразвуковой картинки. В середине 1980-х годов, основанный на законе об ослаблении ультразвука в биологических тканях и его влиянии на ультразвуковые изображения, был разработан широкополосный преобразователь, такой как преобразователь с центральной частотой 3,5 МГц и эффективной полосой примерно 3 МГц. Анкет Поверхностная ткань использует высокочастотную для улучшения разрешения, в то время как глубокая ткань использует низкую частоту, образуя менее ослабленные сигналы эхо- Клиническая диагностика. Технология гармонической визуализации широко используется в клинической практике, также является технологией визуализации, разработанной на основе широкополосных преобразователей. Поскольку широкополосный преобразователь может получать множественные гармоники, генерируемые инцидентным ультразвуком в основе ткани, он содержит большое количество информации о человеческом организме, может улучшить осевое разрешение изображения и может повысить чувствительность системы ультразвуковой визуализации.

3, Трехмерная ультразвуковая визуализация. врач. Ультразвуковая визуализация была в центре текущих применений и разработки. В настоящее время существуют в основном два метода получения трехмерных ультразвуковых изображений. Одним из них является получение серии двумерных ультразвуковых изображений с известными пространственными позициями, используя существующую одномерную фазированную линейную матрицу, а затем выполнить трехмерную реконструкцию на изображениях для получения двумерных изображений в основном с помощью механически управляемого сканирования и магнитного Полевое пространство. Позиционирование метод сканирования. Метод механического сканирования привода состоит в том, чтобы получить двумерное изображение путем закрепления датчика на компьютерном механическом рычаге для подключения вентилятора или вращающегося сканирования. Из -за сложного оборудования и высоких технических требований метод кристаллов PZT Piezo в настоящее время используется меньше; Пространственное позиционирование магнитного поля. Метод сканирования состоит в том, чтобы исправить датчик положения магнитного поля на обычном ультразвуковом преобразователе и измерить изменение пространственного положения преобразователя во время операции отбора проб; Случайное сканирование может быть выполнено как обычный зонд, и отображение движения зонда для определения компьютера отображается. Метод гибкий в работе и может выполнить широкий спектр сканирования. Недостатком является то, что система должна быть откалибрована до каждого использования, а процесс сканирования должен быть равномерным и медленным, что сильно влияет на человеческий фактор. Кроме того, существующий одномерный линейный преобразователь состоит из множества малых элементов в одном измерении, и может быть достигнута электронная фокусировка в плоскости визуализации. Тем не менее, в пространственном положении есть только один массив с определенной толщиной из плоскости визуализации, и электронная фокусировка не может быть реализована. В будущем реализуется трехмерная реконструкция, и фокус обычно достигается с использованием акустической линзы в направлении толщины плоскости визуализации, но фокус фиксируется из-за фокуса объектива. В то же время реконструкция трехмерного изображения двумерным изображением слишком длинная, а разрешение трехмерного изображения часто ниже, чем у двумерного изображения. Поскольку двумерные изображения получаются в разное время, реконструированные трехмерные изображения трудно реализовать проявление живых тканей и органов в реальном времени. Пьезой керамический датчик должен использовать двумерный зонд матрицы площади для управления ультразвуковым пучком, чтобы сосредоточиться в трехмерном направлении отклонения пространства, получения трехмерных пространственных данных в реальном времени, а затем реконструировать трехмерное изображение.