Desarrollo de la tecnología transductor de cerámica piezoeléctrica de ultrasonido.

1. La tecnología de imágenes de ultrasonido médica son las cuatro tecnologías de imágenes médicas de la tecnología moderna de imágenes médicas, y se han utilizado ampliamente en la cardiología, la obstetricia, la oftalmología, el hígado, el riñón, la vesícula biliar y el sistema vascular. En comparación con otras tecnologías de imágenes, la tecnología de imágenes de ultrasonido tiene las ventajas únicas de un buen rendimiento en tiempo real, sin daños y bajo costo,Disco de cerámica por cable ultrasónico.Se usa ampliamente en la práctica práctica clínica. La tecnología de imágenes de ultrasonido es una técnica para el procesamiento de imágenes mediante el uso de ondas ultrasónicas emitidas a partir de transductores ultrasónicos para ingresar al tejido humano y reflejar los ecos a diferentes límites tisulares del cuerpo humano. El transductor ultrasónico es tanto un transmisor ultrasónico como un receptor de eco. Es el componente acústico más crítico en los sistemas de imágenes de ultrasonidos médicos y es una garantía para obtener imágenes de alta calidad. El nacimiento de varias funciones y métodos de nueva imagen también es inseparable de la innovación de la tecnología Transducer. Este documento analiza el desarrollo y las perspectivas de la tecnología de transductores de imagen de ecografía.

2. Transductor compuesto piezoeléctrico.

En el presente,cerámica piezoeléctricaSon los materiales más utilizados en los transductores de imágenes ultrasónicas, que tienen una alta eficiencia de conversión electromecánica. Fácil de igualar con circuitos, rendimiento estable, procesamiento fácil y bajo costo, se usa ampliamente. Al mismo tiempo, los materiales de cerámica eléctrica también tienen una gran impedancia acústica, que no es fácil coincidir con la impedancia acústica del tejido blando humano y el agua; Calidad mecánica, alto factor, ancho de banda estrecho, alta fragilidad, baja resistencia a la tracción, es difícil dar forma a componentes de área grande y conversión ultrafina de alta frecuencia. El dispositivo no es fácil de procesar y otros defectos. En la década de 1970, American R.Enwnham y Le.Cross y otros comenzaron a tratar los huevos. En el estudio de materiales compuestos, los materiales compuestos se basan en una cierta conexión entre cerámica piezoeléctrica y materiales de polímeros. La relación de volumen y la distribución geométrica espacial de El espacio se combina. Los compuestos piezoeléctricos más estudiados son compuestos piezoeléctricos de 1-3 tipo, que tienen alta sensibilidad, baja impedancia acústica, bajo factor de calidad mecánica y procesamiento fácil. Los transductores ultrasónicos compuestos pueden lograr imágenes de multifunción, imágenes armónicas y otras imágenes no lineales, y su rendimiento es significativamente mejor que el deMateriales de cerámica piezoeléctricos.. En la actualidad, se han utilizado algunas conversiones de banda ancha hechas de materiales compuestos piezoeléctricos. El dispositivo de energía se aplica a imágenes clínicas de múltiples frecuencias y imágenes armónicas. Sin embargo, debido a la influencia del uso de materiales de polímero en el transductor compuesto, el área efectiva de la cerámica piezoica, la impedancia acústica y el complicado proceso de fabricación, el transductor de matriz multi-matriz unidimensional todavía se fabrica para usar cerámicas piezoeléctricas.

3.Piezoeléctrico solo transductor de cristal

Nomura de Japón comenzó a investigar sobre materiales de cristal piezoeléctricos. A mediados de la década de 1990, los materiales de cristal piezoeléctricos han atraído una gran atención de los investigadores debido a sus excelentes propiedades piezoeléctricas. Actualmente, los transductores de cristal piezoeléctricos son seguidos por transductores compuestos. Su coeficiente piezoeléctrico y el coeficiente de acoplamiento electromecánico son mucho más altos que los materiales cerámicos piezoeléctricos PZT PZT comúnmente utilizados. La matriz de transductor diseñada con material de cristal piezoeléctrico tiene una sensibilidad mucho mayor y un ancho de banda queTransductores de cerámica piezoeléctricos. En 1999, Toshiba Corporation of Japan desarrolló un transductor ultrasónico PZNTGL / 9 de 3.5MHz, que logró alta resolución y potencia de penetración fuerte y se utilizó en la práctica clínica. En 2003, la Universidad del Sur de California en los Estados Unidos desarrolló un transductor de cristal simple de un solo elemento piezoeléctrico de alta frecuencia hecho de material sulfonato (Linbo3), que obtuvo una buena profundidad de penetración y una relación señal-ruido de imagen. Sin embargo, dado que el proceso de crecimiento de un solo cristal es mucho más complicado que el proceso de preparación cerámica, las películas monocristalinas piezoeléctricas a una comparación con las cerámicas piezoeléctricas no se pueden producir en la actualidad, y solo se utiliza un pequeño número de transductores de cristal simple piezoeléctrico en las aplicaciones clínicas.

4. Transductor de banda ancha

Las marcas tempranas en la sonda de ultrasonido, como 2.5, 3.5, 5, 7, 10MHz y otras frecuencias de operación, generalmente se refieren a la frecuencia cardíaca, que tiene un ancho de banda de aproximadamente 1 MHz, se puede llamar un transductor de banda estrecha de frecuencia de un solo centro y sigue siendo grande que tiene una gran pérdida de la señal de alta frecuencia al eco de tejido profundo, que afecta la nitidez y la sensibilidad del grado de imagen de ultrasonido a mediados de la década de 1980, en función de la atenuación de la ecografía en tejidos biológicos y sus mapas de ultrasonido. La influencia de la imagen es el desarrollo de un transductor de banda ancha, como la frecuencia central del ancho de banda efectivo de 3.5MHz, puede llegar a aproximadamente 3MHz transductor, que utiliza alta frecuenciasensor de golpe piezoeléctricopara mejorar la resolución al detectar el tejido superficial, y la baja frecuencia forma una señal de eco con menos atenuación, lo que resulta en una visualización de imágenes más nítidas de la estructura de tejido profundo. En la década de 1990, los transductores de banda ancha de frecuencia variable y los transductores de banda ultra ancha se utilizaron en la clínica. Diagnóstico. Si el mismo transductor se puede convertir para generar ondas ultrasónicas con frecuencia central de 2.5, 3.5 y 6 MHz, el ancho de banda de la banda puede alcanzar más de 5MHz. Los transductores de banda ultra ancha han podido generar ultrasonido de 1.8 a 12 MHz. Actual La tecnología de imágenes armónicas ampliamente utilizada en la cama también se desarrolla sobre la base de los transductores de banda ancha. Como la tecnología Dado que el transductor de banda ancha es capaz de recibir múltiples armónicos generados por ondas de sonido en el tejido, su paquete contiene una gran cantidad de información del cuerpo humano, que puede mejorar la resolución axial de la imagen y puede mejorar el espíritu del sistema de imágenes de ultrasonido.