1 上海理工大学 健康科学与工程学院，上海 200093
2 宁波大学 物理科学与技术学院，浙江 宁波 315211
3 山东第一医科大学 附属人民医院超声科，山东 济南 271100
(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)陶瓷作为一类重要的高性能无铅压电材料体系，有望推动医用超声成像换能器技术的无铅化。对KNN陶瓷进行有效掺杂改性研究，采用固相烧结法制备了具有优异压电性能的KNN基压电陶瓷，其压电常数达400 pC/N，机电耦合系数为55%。基于其高压电、低声阻抗的综合性能设计制备了高分辨力、大带宽及高频率的医用超声换能器，其纵向分辨率达47 μm，-6 dB带宽达93%，中心频率为18.0 MHz。利用此换能器对人体组织模型进行B模式超声成像，获得管状组织的高分辨率结构图像。结果表明，KNN体系陶瓷是一种应用于医用高频超声成像中综合性能优异的材料。
无铅压电材料 (K0.5Na0.5)NbO3基陶瓷 超声成像 超声换能器 lead-free piezoelectric material (K0.5Na0.5) NbO3-based ceramics ultrasonic imaging ultrasonic transducer
1 上海理工大学 医疗器械与食品学院，上海 200093
2 上海交通大学 医学院附属仁济医院超声科，上海 200025
3 上海师范大学 数理学院，上海 200233
高频超声成像具有几十微米级的纵向分辨率，适用于皮肤等人体组织的微结构成像。该文针对皮肤囊肿等凸形的人体组织内部微结构，提出了一种适用于凸形组织的非接触式弧形超声扫描成像方法，设计并制备了一款41.5 MHz的高频超声换能器。首先采用脉冲回波法对其性能进行系统表征，然后设计了凸形旋转扫描成像装置，并对凸形皮肤囊肿模型进行扫描、滤波、补偿等信号采集和处理，最终实现了高频超声成像。结果表明，此方法所用换能器纵向分辨率为50 μm，能够对皮肤囊肿模型内部精细结构进行成像，这将促进相关临床医学和超声成像技术的发展。
超声换能器 高频超声成像 皮肤囊肿 极坐标成像 ultrasonic transducer high frequency ultrasound imaging skin cyst polar imaging
