Desarrollo de la tecnología de transductores ultrasónicos.

(2)Cristal Piezoeléctrico SoloTransductores: Nomura comenzó a investigar sobre materiales de cristal simples piezoeléctricos en 1969, en la década de 1990. Los materiales de cristal simples piezoeléctricos a medio plazo han atraído una amplia atención de los investigadores debido a sus excelentes propiedades piezoeléctricas. En la actualidad, los transductores de cristal simple piezoeléctricos son excelentes hotspots de investigación después de los transductores compuestos. Por ejemplo, un nuevo tipo de transductor de cristal único ferroeléctrico relajado representado por el titanato de plomo con plomo de lantano de lantano y el titanato de plomo de silicato de bismuto tiene un coeficiente de coeficiente piezoeléctrico y un coeficiente de acoplamiento electromecánico que el material cerámico PZT. La matriz de transductor diseñada con material de cristal simple piezoeléctrico tiene una sensibilidad mucho mayor y un ancho de banda que el dispositivo de reemplazo cerámico piezoeléctrico. En 1999, Toshiba Corporation of Japan desarrolló el transductor ultrasónico de 3.5MHz PZNT91 / 9, que logró alta resolución y potencia de penetración fuerte, y se aplicó y clínicamente. En 2003, la Universidad del Sur de California desarrolló un transductor de cristal piezoeléctrico de alta frecuencia pero elemental hecho de material tantalato de litio, que obtuvo una buena profundidad de penetración y una relación señal-ruido de imagen. Sin embargo, el proceso de crecimiento de cristal único es mucho más complicado que el proceso de preparación de cerámica. En la actualidad, no es posible producir cristales individuales piezoeléctricos a un precio comparable a la cerámica, y solo se aplican clínicamente un pequeño número de transductores hechos de cristales individuales piezoeléctricos y clínicamente.

2, Transductor de banda ancha: marcado temprano en la sonda de ultrasonido, como 2.5, 3.5, 5, 7, 10MHz, etc. La frecuencia de operación deComponente de cilindro piezoeléctrico Generalmente se refiere a su frecuencia central, su ancho de banda es de aproximadamente 1MHz, este tipo de sonda se puede llamar una banda estrecha de frecuencia central. El transductor sigue siendo privado durante mucho tiempo, y tiene una gran pérdida de señal de alta frecuencia en el eco de tejido profundo, que afecta la claridad y la sensibilidad del patrón de ultrasonido. A mediados de la década de 1980, sobre la base de la ley de atenuación de la ecografía en los tejidos biológicos y su influencia en las imágenes de ultrasonido, se desarrolló un transductor de banda ancha, como un transductor con una frecuencia central de 3,5 MHz y un ancho de banda efectivo de aproximadamente 3 MHz . El tejido superficial utiliza una alta frecuencia para mejorar la resolución, mientras que el tejido profundo utiliza una baja frecuencia para formar señales de eco menos atenuadas, lo que resulta en una visualización de imagen más clara de las estructuras de tejidos profundos. En la década de 1990, los transductores de banda ancha de frecuencia variable y los transductores de banda de banda ultra ancha se utilizaron en Diagnóstico clínico. La tecnología de imágenes armónicas se usa ampliamente en la práctica clínica, también es una tecnología de imágenes desarrollada sobre la base de los transductores de banda ancha. Dado que el transductor de banda ancha puede recibir múltiples armónicos generados por el ultrasonido incidente en la base del tejido, contiene una gran cantidad de información del cuerpo humano, puede mejorar la resolución axial de la imagen, y puede mejorar la sensibilidad del sistema de imágenes de ultrasonido.

3, tridimensional transductor de imágenes por ultrasonido: En comparación con imágenes de ultrasonido de dos dimensiones tradicional, imágenes de ultrasonido tridimensional tiene las ventajas de la pantalla intuitiva imagen, la medición precisa del volumen y el área del objetivo, y el tiempo requerido para acortar el diagnóstico de el Físico. Las imágenes por ultrasonido ha sido el foco de las aplicaciones y el desarrollo actuales. En la actualidad, hay principalmente dos métodos para la adquisición de imágenes tridimensionales de ultrasonido. Una de ellas es para obtener una serie de imágenes ultrasónicas bidimensionales con posiciones espaciales conocidos mediante el uso de la unidimensional-array línea existente en fases, y luego realizar la reconstrucción en tres dimensiones en las imágenes para obtener imágenes bidimensionales principalmente a través de la exploración de accionamiento mecánico y magnético espacio del campo. posicionar método de exploración. El método de exploración de accionamiento mecánico es obtener una imagen de dos dimensiones mediante la fijación del transductor sobre un brazo mecánico controlado por ordenador para fan-barrido o exploración giratorio. Debido a equipos complicados y altos requisitos técnicos, el método de cristales piezoeléctricos PZT se utiliza actualmente menos; campo magnético método de posicionamiento espacial .La exploración es para fijar el sensor de posición de campo magnético en el transductor de ultrasonidos convencional, y medir el cambio de la posición espacial del transductor durante la operación de muestreo; la exploración aleatoria se puede realizar como una sonda convencional, y la pista de movimiento de la sonda del equipo sensor se muestrea. El método es flexible en su funcionamiento y puede llevar a cabo una amplia gama de exploración. La desventaja es que el sistema debe ser calibrado antes de cada uso, y el proceso de exploración debe ser uniforme y lenta, que se ve afectada en gran medida por factores humanos. Además, la matriz existente unidimensional lineal transductor se compone de una pluralidad de pequeños elementos en una dimensión, y enfoque electrónico en el plano de formación de imágenes que puede lograrse. Sin embargo, sólo hay un elemento de matriz en una posición espacial con un cierto espesor desde el plano de formación de imágenes, y enfoque electrónico no puede ser realizado. En el futuro, la reconstrucción en tres dimensiones se realiza, y el enfoque se consigue normalmente mediante el uso de una lente acústica en la dirección del espesor del plano de la imagen, pero el enfoque se fija debido al enfoque de la lente. Al mismo tiempo, la reconstrucción de la imagen tridimensional de la imagen de dos dimensiones es demasiado largo, y la resolución de la imagen tridimensional es a menudo inferior a la de la imagen de dos dimensiones. Dado que las imágenes bidimensionales se adquieren en diferentes momentos, la reconstruyeron imágenes tridimensionales son difíciles de realizar visualización en tiempo real de los tejidos vivos y órganos. El sensor cerámico piezoeléctrico es utilizar la sonda de red de área bidimensional para controlar el haz ultrasónico para centrarse en el espacio de dirección de deflexión tridimensional, obtener en tiempo real datos espaciales tridimensionales, y luego reconstruir la imagen tridimensional.