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突破瓶颈!中科院团队研制出多频大带宽超声探头,兼具成像分辨率+深度

Evelyn Zhang

在超声内镜成像中,如何同时获得高分辨率和深成像深度的图像仍然具有挑战性,这一矛盾限制了超声内镜成像系统的性能。多频成像和相应的图像融合技术,则有望全新的突破口。

近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所(简称“中科院苏州医工所”)旗下医用声学室研究团队,在合作企业的支持下,研制出一种基于压电复合材料的兼具成像分辨和成像深度的多频大带宽超声探头。

肠道病变

这种新探头是在已掌握的单频超声探头研制技术的基础上完善的,是一种可在三种不同频率下工作的、外径小于1.5mm的三角结构三频换能器。

具体来看,新研制出来的多频探头,能够在12MHz、20MHz和30MHz三个不同的工作频率协同工作(同步或异步),进行不同频率图像的融合和谐波成像等功能后,可丰富超声的图像信息和成像模式(获得了多层仿体超声图像),实现“一个探头,多种工作频率”,并突破了上述的瓶颈。

为辅助设计过程,研究团队还建立了静态和瞬态有限元模型。实验结果表明,三种不同频率元件具有良好的指向性,元件间的声场干扰较小。超声成像结果表明,融合后的图像能同时保持成像深度和图像分辨率。

结果证明了三频换能器在内窥镜成像中的可行性,并显示出在胃肠道疾病诊断中的巨大潜力,能够满足各种超声检测、诊断和介入手术的需要。

近日,上述研究成果以“A triple-frequency transducer for endoscopic imaging: Simulation design and experimental verification”为题,在线发表在《Sensors and Actuators A: Physical》上。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924424721000509

http://english.cas.cn/newsroom/research_news/life/202103/t20210303_264190.shtml

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