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超聲探針

【導讀】超聲探針(Ultrasound Probe),也稱為超聲探頭或換能器,是超聲檢測或治療系統中的核心工具。它通常由一個或多個超聲波發射/接收元件組成,通過發射高頻聲波并接收其反射信號,以非侵入方式探測物體內部結構、評估完整性、缺陷或病變,以及分析內部組織的物理性質。超聲探針的用途廣泛,覆蓋醫學成像(如胎兒健康檢測、心臟和關節檢查)、工業無損檢測(如材料缺陷識別)、地質勘探、石油工業以及科研教育等領域。其設計具有多樣性,包括不同頻率(如高頻用于高分辨率淺層成像,低頻用于深層穿透)、功率設置、形狀和尺寸,以適應特定應用場景的需求。使用時需遵循安全標準,包括正確安裝、避免直接接觸人體、規范操作和定期維護,以確保精度和安全性。

超聲探針是一種用于超聲檢測或治療的工具,通常由一個或多個超聲波發射/接收元件組成,用于探測物體內部結構,評估其完整性、缺陷或病變,以及了解其內部組織的物理性質。其工作原理基于超聲波的傳播和反射,能提供高精度和快速結果。超聲探針廣泛應用于醫學成像、無損檢測、清洗、焊接、電子制造、教育和科研等領域。

超聲探針的基本用途包括醫學診斷,如胎兒健康檢測、心臟、腹部、肌肉等部位的檢查,以及治療應用,如引導活檢、碎石或緩解疼痛。此外,超聲探針還用于工業檢測、材料科學、石油工業和地質學等領域。

超聲探針的類型多樣,包括凸陣探頭、線陣探頭和相控陣探頭等,適用于不同深度和結構的成像需求。超聲探針的核心元件為壓電陶瓷或復合材料,尺寸各異,用于不同檢測需求。

超聲探針在醫學和工業領域中具有廣泛的應用,是超聲檢測技術中的關鍵設備。

超聲探針的結構組成主要包括以下幾個部分:

壓電晶片:這是探頭的核心部件,利用壓電效應將電能轉換為聲波,或反之,用于發射和接收超聲波。

匹配層:位于壓電晶片與聲波介質之間,用于優化聲波的傳播效率,減少反射和散射。

保護層/外殼:用于保護內部元件,防止磨損,并提供機械支撐。

阻尼塊:用于吸收晶片背面的振動,防止能量反射回晶片,提高成像質量。

聲透鏡/聚焦元件:用于聚焦聲波,提高探測精度。

連接器和電纜:用于傳輸電信號,連接外部設備。

外殼和保護膜:用于固定和保護探頭內部結構,防止外部環境影響。

斜楔:用于調整聲波入射角度,適用于不同檢測需求。

超聲探頭的結構設計旨在實現高效、精確的超聲波發射和接收,廣泛應用于醫學、工業檢測等領域。

超聲探針的工作原理基于壓電效應,即通過電信號與超聲波信號的雙向轉換實現。當主機輸送電信號時,探頭內的壓電晶片產生機械振動,發射超聲波;當接收組織反射的超聲波時,晶片又將其轉換為電信號傳回主機處理成像。這一過程類似于蝙蝠或鯨魚利用聲波回聲定位的機制,通過電-聲-電的轉換循環,最終在顯示器上呈現出人體組織的超聲圖像。超聲探頭內部包含壓電元件、匹配層、背襯材料等結構,以優化聲波的發射和接收。
超聲探針的技術參數與性能指標涉及多個方面,包括頻率、分辨率、靈敏度、指向性、動態范圍、噪聲水平等。以下是一些關鍵點的總結:

頻率范圍:探頭的頻率直接影響其分辨率和穿透能力。高頻探頭分辨率高,適用于檢測小缺陷;低頻探頭穿透能力強,適用于檢測深層缺陷。例如,探頭頻率范圍可能在2-1500Hz之間,或2-10MHz。

分辨率與靈敏度:探頭的分辨率決定了其能夠分辨的最小缺陷尺寸。高靈敏度探頭能夠檢測到更小、更隱蔽的缺陷。例如,分辨力可能達到0.005mm。

指向性:探頭的指向性決定了其聲束的集中程度和方向性。良好的指向性有助于減少干擾信號,提高檢測準確性。

動態范圍與噪聲水平:動態范圍(如≥36dB)和噪聲水平(如<20%)是衡量探頭性能的重要指標。動態范圍越大,設備能處理的信號范圍越廣。

其他性能指標:還包括工作電壓、溫度范圍、防護等級、接口類型等。

超聲探針的技術參數和性能指標涵蓋了頻率、分辨率、靈敏度、指向性、動態范圍、噪聲水平等多個方面,這些參數共同決定了探頭的性能和適用場景。

主流超聲探針品牌及型號對比涉及多個品牌和型號,但具體型號和品牌信息較為分散。以下為基于現有資料的總結:

品牌與型號多樣性:
多個證據(如)顯示,超聲探頭品牌眾多,包括邁瑞、通用電氣、飛利浦、西門子、佳能、索尼、三星、Esaote、SonoScape等,且每個品牌下有多個型號和系列。例如,邁瑞的Resona系列、通用電氣的Voluson系列、飛利浦的EPIQ系列等。

型號與兼容性:
部分證據(如)提供了探頭型號與設備兼容性的信息,例如ACUSON系列、GE、Philips等品牌的探頭型號及其適用設備。例如,ACUSON系列的探頭型號如EC-10C5、EC9-4等,適用于特定設備系列。

技術參數與類型:
部分證據(如)提及探頭的參數(如頻率、尺寸、類型)和應用場景,但未提供詳細對比。

市場與品牌分析:
提到主流品牌(如邁瑞、通用電氣、飛利浦)在超聲診斷儀市場的占有率及熱門型號,但未詳細列出探頭型號對比。

目前證據未能提供主流超聲探針品牌及型號的詳細對比,主要涉及品牌、型號、兼容性及部分技術參數,但缺乏系統性對比。建議結合具體應用場景(如設備型號、應用場景)進一步細化分析。

邁瑞Resona系列的具體型號包括Resona 7、Resona 7CV、Resona 7EXP、Resona 7OB、Resona 7PRO、Resona 7Super、Resona 7Elite、Resona 6、Resona 6T、Resona 6EXP、Resona 6Elite、Resona 6S、Resona 6PRO、Resona 6OB、Resona 5、Resona 5T、Resona 5EXP、Resona 5Elite等。此外,Resona系列還包括Resona 8,該型號更偏向于婦產領域。Resona系列是邁瑞通過技術引進和自主研發的高端機型,其核心技術包括ZST+域光平臺。

通用電氣(GE)的Voluson系列超聲設備的具體型號包括多個型號,如Voluson E8、Voluson E6、Voluson E10、Voluson S8、Voluson S6、Voluson i、Voluson e、Voluson 730等。這些型號覆蓋了從高端到中低端的市場定位,適用于婦產科、一般影像學、心臟、兒科、外周血管和小器官等臨床應用。

具體到Voluson E8系列,其型號包括不同版本,如Voluson E8 Expert,該型號定位高端,面向二甲及以上醫院。此外,Voluson E8的型號還涉及不同版本的BT版本(如BT13.5、BT16、BT17、BT18等),這些版本可能與軟件更新或功能升級有關。

Voluson E8的型號還涉及不同部件編號(Part Number),例如H48651PS、H48651PT、H48651PW等,這些部件編號對應不同電壓和國家的版本。

Voluson系列的型號和配置在不同市場和應用場景中有所差異,具體型號和配置可能因地區和需求而異。

通用電氣Voluson系列的具體型號包括Voluson E8、Voluson E6、Voluson E10、Voluson S8、Voluson S6、Voluson i、Voluson e、Voluson 730等,這些型號覆蓋了從高端到中低端的市場定位,適用于多種臨床應用。

飛利浦EPIQ系列的具體型號包括以下幾種:

根據中的表格,EPIQ系列的型號包括:EPIQ Elite、EPIQ 5G、EPIQ 5C、EPIQ 5W、EPIQ 7G、EPIQ 7C、EPIQ 7W、EPIQ CVx 和 EPIQ CVxi。這些型號在生產日期上有所差異,部分型號的生產日期未明確列出,但可通過主系統的標簽查看。

關于邁瑞、通用電氣、飛利浦等品牌的熱門探頭型號在市場上的占有率:

整體市場占有率:根據多份報告,邁瑞、通用電氣、飛利浦在超聲診斷儀或監護設備市場中占據重要份額。例如,2022年數據顯示,邁瑞、通用電氣、飛利浦在超聲診斷儀市場中分別占據23.93%、20.09%和19.10%的市場份額。此外,2024年數據顯示,邁瑞、通用電氣、飛利浦在中標項目中占據68%的市場份額。

品牌競爭格局:邁瑞在多個領域(如監護儀、超聲診斷儀)中占據領先地位,市場份額較高。例如,有報告指出邁瑞在監護儀市場中占據約40%的市場份額,與飛利浦、通用電氣并列。此外,邁瑞在超聲診斷儀市場中也占據重要份額。

熱門型號:雖然沒有直接提及具體探頭型號的市場份額,但部分報告提到主流品牌型號,如通用電氣的Voluson E10、飛利浦的EPIQ 7C等,這些型號在采購中較為常見。這表明這些型號在市場中具有一定的代表性。

市場趨勢:國產替代趨勢明顯,國產企業在中低端領域已具備一定競爭力,但高端領域仍以進口品牌為主導。

超聲探針的維護保養方法主要包括以下幾個方面:

清潔與保養:每次使用后,應及時擦拭探頭表面的耦合劑,保持清潔。避免使用硬物或粗糙工具進行清潔,應使用軟布或專用清潔劑進行清潔。避免將探頭浸入水中或其他液體中清洗。

避免機械損傷:探頭容易因機械沖擊而受損,應避免碰撞、跌落或重壓。使用時應輕拿輕放,避免過度彎曲或扭曲探頭線纜。

存儲與環境:不使用時,應將探頭存放在專用探頭夾具或容器中,避免極端溫度和日曬。避免在強磁場、灰塵多、電源波動大或強烈震動的環境中使用。

定期檢查與維護:定期檢查探頭是否有裂縫、劃痕、連接器損壞等情況,發現損壞應立即停止使用并送修。定期進行設備校準和功能測試,確保圖像質量和診斷準確性。

消毒與消毒劑:根據設備說明書,使用兼容的消毒劑進行消毒,避免使用可能損壞探頭的化學物質。

  • 索引
  • 超聲探針簡介
  • 超聲探針的結構組成
  • 超聲探針的工作原理
  • 超聲探針的技術參數與性能...
  • 主流超聲探針品牌及型號對...
  • 超聲探針的維護保養