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苏州医工所在超声内窥镜探头及其系统研发中取得进展
发表日期: 2019-01-02 作者: 焦阳
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  超声内窥镜(EUS, Endoscopic Ultrasound)是将超声用于消化道检查的技术,将微型高频超声探头安置在探头顶端,插入体腔后利用超声进行实时扫描,从而获得胃肠道的层次结构的组织学特征及周围邻近脏器(如胰腺、胆囊、肝脏和脾脏)的超声图像。与普通光学内窥镜观察肠道表面不同,EUS能够得到肠道五层组织结构(即粘膜、深层粘膜、粘膜下层、固有肌层以及浆膜或外周动脉外膜)的图像,能够诊断出肠道粘膜之下出现的病变。这种诊断得到的信息比直接进行光学内窥镜诊断或者X射线成像得到的信息丰富得多,能够帮助外科医生更好地对症下药并采取更优的手术策略。因可对肠道附近脏器进行成像,EUS在胰腺、胆管、胆囊的病变诊断中亦能发挥有效的作用,比穿刺检查更方便更安全。配合FNA(Fine Needle Aspiration) 等技术,还能对病变部分精确地进行活体穿刺检查,极大地提高了诊断效率与准确性。

  中科院苏州医工所超声团队以声波与生物组织相互作用的机理效应为基础,围绕医学超声成像、超声诊疗与康复评估等领域,重点开展高分辨超声成像器件、系统与关键技术,前沿超高分辨光声成像技术,新型超声诊疗一体化技术,以及超声影像引导的康复评估方法等研究,引领和创新高端医学超声仪器设备研发。承担国家、省部各类项目20余项;获批了苏州市生物医学超声重点实验室。

  近日,该团队在已经掌握的超声导管技术、高频1-3复合材料制备、高频超声换能器制备、高频信号采集、单通道超声数字成像等关键技术的基础上,进行了10MHz凸阵,12MHz\20MHz\30MHz单阵元探头的研制工作。得到的换能器幅值较高,波形良好,拖尾较小,脉宽较短;谱分析发现其带宽图平滑,带宽较大。这样的换能器已经能够满足内窥镜的要求。

 

完成的内窥镜单阵元换能器试制样品,可工作与12MHz20MHz 

  进一步的离体组织成像测试表明该型换能器能够清晰看到猪胃的五层结构,边界较清晰对比明显,无伪影,无散斑,已经能够满足临床的需求,通过技术的提升,未来可获得更高分辨率,更大穿透深度的图像。

猪胃的20MHz换能器成像测试 

  在此基础上,团队进行了凸阵探头的研制工作,解决了多通道换能器柔性电路设计、多通道换能器激励输入/输出、串扰抑制等关键技术。目前已经完成了样品的试制,后续的优化与测试正紧锣密鼓进行中。

 

试制的凸阵探头样品

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