苏州医工所在微型高频超声换能器及其系统研究中获进展

　　超声成像与CT、X射线等医学成像技术相比，以其无损无辐射且成本低廉的优点，正越来越多地被应用于临床诊断治疗的各个领域。超声成像系统中的核心器件是超声换能器，其既是超声波发射源，也是组织回波的接收器，因此其性能直接决定着超声成像系统的成像质量和性能优劣。

　　在国家、中国科学院及省市级项目的资助下，在合作企业与海外专家的支持下，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医用声学室团队突破了微型高频超声换能器的核心工艺技术，掌握了包括1-3压电复合换能器的设计与优化，压电复合材料的精密研磨切割与MEMS工艺制备，微型换能器精密封装及阻抗、脉冲回波、三维声场测试等诸多关键技术，积累了丰富的研发和工程化经验。部分成果发表于2017年IEEE International Ultrasonics Symposium国际会议：

　　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, People's 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, People's Republic of China.

　　此外，2017年6月，中科院苏州医工所协助武汉标准管理中心起草了《血管内超声诊断设备通用技术要求》标准草案、并完成草案的实验验证工作，为我国《血管内超声诊断设备通用技术要求》标准出台奠定了基础，是我国高端医疗器械自主研发的新篇章。

　　目前，微型高频超声换能器及成像探头已经进入成果转化阶段，团队于2015年12月成立了苏州国科昂卓医疗科技有限公司。经过一年多的产品开发与推广，公司进入快速发展阶段，在满足合作企业压电复合材料及换能器需求的基础上，扩大了产能，优化并推广开发与压电复合材料配套的多种新型压电换能器件，推出了包括微型1-3复合超声探头、光声成像专用检测探头以及微型超声线阵探头等多款产品。此外，历经多年微型高性能换能器研发之后，开发团队积累了诸多换能器研发设计和工艺流程经验，解决了换能器研发生产中的“高频”“微型化”“可靠性”等诸多难题，掌握了全套核心技术，可承接用户自定义参数或功能的超声换能器设计研发服务。另一方面，为满足各型号换能器在临床及科研领域的应用，开发团队根据自身各型号换能器的特点及应用范围，可为客户设计开发配套的成像算法、临床应用程序软件等，也可承接各型号（或用户自定义）换能器在临床应用中的医学超声成像算法与软件开发服务。

　　接下来，研发团队还将开展基于微型高频超声体内换能器的超声内窥成像项目、基于高频超声换能器的眼科超声检测项目以及基于高频超声换能器的高分辨皮肤诊断项目，并积极部署高频小动物超声专用探头和用于癫痫致痫灶探测的专用超声阵列的预研发工作等。

图1 微型高频压电材料

图2 基于微型高频压电换能器的超声癫痫定位动物实验研究（发表于2017年IEEE International Ultrasonics Symposium国际会议）

图3 基于微型高频超声阵列换能器的超声内窥成像及剪切波弹性成像方法（发表于2017年IEEE International Ultrasonics Symposium国际会议）