近期，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院勞特伯醫(yī)學(xué)成像研究中心鄭海榮團(tuán)隊(duì)在高分辨率超聲成像研究中取得一系列進(jìn)展。 N#qoKY(#  
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　　高分辨率超聲主要采用大于15MHz的超聲頻率進(jìn)行成像，可獲得幾十微米量級(jí)的成像分辨率。在臨床中主要應(yīng)用于淺表、內(nèi)窺和眼科等方面的疾病檢測。高頻超聲換能器是成像系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，主要基于壓電材料進(jìn)行設(shè)計(jì)加工。但傳統(tǒng)壓電材料介電常數(shù)較小（夾持介電常數(shù)小于1500），造成壓電陣元尺寸小的高頻換能器的電阻抗會(huì)大幅度提升，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)Q能器成像性能不佳。鄭海榮團(tuán)隊(duì)邱維寶課題組利用新開發(fā)的一種高介電常數(shù)、高壓電性能的改性PMN-PT陶瓷（夾持介電常數(shù)為3500）設(shè)計(jì)制備了性能優(yōu)異的40MHz高頻超聲換能器（陣元尺寸可為0.4mm×0.4mm），使得制備的高頻超聲換能器的電阻抗大幅度降低，更容易與電子系統(tǒng)的阻抗相匹配，實(shí)現(xiàn)較高的成像靈敏度（-13dB）。此外，該研究中設(shè)計(jì)制備的超聲換能器具有較高的成像帶寬（80%）和信噪比，并在高分辨率醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域中展現(xiàn)出應(yīng)用潛力。相關(guān)研究成果已被IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control接收。 nI` 1@vB&  
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　　邱維寶課題組在高分辨率超聲成像方法和電子系統(tǒng)方面也取得了研究進(jìn)展。高頻超聲獲得高分辨率醫(yī)學(xué)圖像存在衰減系數(shù)增大導(dǎo)致成像穿透深度降低的問題。據(jù)此，課題組提出了基于編碼超聲的高頻超聲成像方法，在激勵(lì)換能器時(shí)，采用帶有一定編碼的超聲信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)，回波接收時(shí)通過算法解碼恢復(fù)出高分辨率圖像，使得在成像中既可以維持圖像的分辨率，也可以提升超聲成像的穿透深度。該技術(shù)在淺表和內(nèi)窺等成像中具有應(yīng)用潛力。相關(guān)研究成果發(fā)表于IEEE Trans Biomed Eng。 ?q7Gs)B=^'  
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　　在進(jìn)行高分辨率超聲成像時(shí)，電子系統(tǒng)需要具有較高的數(shù)據(jù)采樣率，以獲取超聲回波的原始數(shù)據(jù)信息，因此需要大幅度提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的采樣頻率。然而，傳統(tǒng)超聲成像系統(tǒng)的ADC采樣頻率通常為60MHz或者更低，不能滿足大于30MHz的高頻成像需要。據(jù)此，邱維寶課題組提出了一種延遲激勵(lì)方法，通過將激勵(lì)波束的時(shí)序進(jìn)行規(guī)律性調(diào)整，在多次發(fā)送后獲取多個(gè)數(shù)據(jù)圖像，通過延遲復(fù)合處理，即可以獲得高采樣率的圖像。該方法有望使臨床用的超聲設(shè)備，在不改動(dòng)主要電子器件模數(shù)轉(zhuǎn)換器的前提下，實(shí)現(xiàn)高分辨率超聲成像的功能。相關(guān)研究成果發(fā)表于IEEE Trans Biomed Eng。  n6dg   
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　　高分辨率超聲成像技術(shù)在內(nèi)窺鏡領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用潛力，邱維寶課題組在推進(jìn)血管內(nèi)超聲成像技術(shù)的同時(shí)，也在嘗試新型內(nèi)窺成像技術(shù)。膠囊內(nèi)窺鏡（capsule endoscopy）是一種膠囊形狀的內(nèi)窺鏡，它是用來檢查人體腸胃的醫(yī)療儀器。膠囊內(nèi)窺鏡體積僅有普通膠囊大小，消除了傳統(tǒng)檢查耐受性差的缺點(diǎn)，能夠拍攝食道、胃、小腸、大腸等，從而完成對(duì)人體整個(gè)消化道的檢查。然而目前該技術(shù)是采用光學(xué)成像方法，僅能觀測組織表層的病變信息，不能獲得深層次的組織情況。由于超聲成像技術(shù)的穿透性較好，因此課題組擬嘗試進(jìn)行超聲膠囊內(nèi)窺鏡的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，提出了基于高分辨率超聲的內(nèi)窺成像控制方案，采用40MHz的超聲頻率獲得了小于60微米的腸道組織成像分辨率。相關(guān)研究成果發(fā)表于IEEE Trans Med Imaging。
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　　以上研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃、廣東省杰出青年基金、深圳市孔雀計(jì)劃等項(xiàng)目的資助，以及美國南加州大學(xué)、賓夕法尼亞州立大學(xué)，英國格拉斯哥大學(xué)，東北大學(xué)等高校的支持與合作。 BW1O1zIh\  
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