摘要：目的 设计并验证快速复用热封系统对超声探头快速复用的应用效果。方法 (1)通过医工结合的方式设计并检测快速复用热封系统的性能,主要包括防护膜(多层共挤聚烯烃热收缩膜)和热封主机,根据热缩原理使热缩膜快速热缩贴合于超声探头。在探头表面分别安装温度传感器,进行该系统隔热性能测试。(2)采用方便抽样法选取超声引导下动脉穿刺患者90例作为研究对象,每组30例,分别采用3种临床常用措施对探头进行保护,在使用前对穿刺部位周围进行水溶性荧光标记。实验组为热封系统组,采用快速复用热封系统标准操作方法保护超声探头。对照组1为消毒湿巾组,采用双链季铵盐消毒湿巾反复擦拭探头表面10~15次后待干;对照组2为保护套组,采用一次性使用腔镜保护套覆盖探头前端,手柄部位采用线绳结扎。对比探头使用前后,实验组与两个对照组超声探头表面水溶性荧光标记(反映探头表面菌落残留)和复用时间(第一次使用结束至第二次使用开始前所用时间)。结果 (1)超声探头内部的温度均低于40℃,快速复用热缩系统尚不会影响超声探头性能;(2)热封系统组复用时间[中位数(P25,P75)]为[8.00(7.00,10.00)] s,低于消毒湿巾组的[95.50(8.00,214.00)] s和保护套组的[25.00(8.00,51.00)] s,差异均有统计学意义(P<0.05)。热封系统组与保护套组使用后均未见荧光残留,热封系统组荧光残留少于消毒湿巾组(26例残留),差异有统计学意义(χ^(2)=45.882,P<0.05)。结论 本研究设计研发的热缩膜可针对设备尺寸、大小随意切割剪裁,热缩后能对设备进行紧密贴附和包裹,牢固美观;热封系统实现热缩膜与主机的半自动化联动,减少耗时复杂的人为操作,缩短复用时间,应用方便快捷,能提高超声探头复用和运行效率。超声探头快速复用热封系统表面菌落残留少,能够为超声探头提供有效的物理屏障,且实验过程中未损坏探头性能,可以作为探头处理的新方法。

摘要：目的 尿道瘢痕是患者尿道手术后常见的并发症之一,并且难以通过手术治疗方法清除。低强度脉冲超声(low intensity pulse ultrasound,LIPUS)在抑制纤维化,抑制炎症方面有十分突出的表现,为超声防治尿道瘢痕提供了理论的可能性。尽管如此,目前并没有对超声用于尿道瘢痕的防治作用的报道,另外有关超声抑制纤维化、抑制炎症的作用机制也仍需要进一步的研究。本文针对新西兰雄兔尿道重建模型设计了一种超声探头,用于LIPUS抑制尿道瘢痕疗效和作用机制的动物实验研究。方法 根据兔阴茎的尺寸与形状设计探头结构,通过有限元仿真预测探头声场,用3D打印技术制造原型机。最后对探头声场进行测试,并且用于动物实验验证其实用性。结果 探头超声频率为2 MHz,治疗腔长度44 mm,直径8 mm。治疗腔沿长度方向上有3个紧邻的治疗区,每个治疗区的半功率长度约6 mm,治疗区内的I_(sata)(时间平均空间平均声强)可通过前端驱动器电源电压进行调节,当电源电压为30 V时,I_(sata)大于0.87 W/cm^(2)。结论 本文设计的超声探头体积小、重量轻、声场均匀,可以对动物尿道实施稳定有效的超声照射,为超声治疗尿道瘢痕动物实验提供了一种有用的工具。

摘要：目的研制一套基于回波幅值信号的医用超声探头阵元快速检测系统,用以对超声探头性能进行评估与质量控制。方法运用现场可编程门阵列作为系统主控制芯片,以控制系统内部集成的电脉冲激励信号源,进而激励医用超声探头的阵元。阵元振动后产生超声波并在遇到空气后反射。基于超声脉冲回波测试方法,以回波幅值为主要检测参数,实现对超声探头阵元工作状态的检测与评估。结果选取同型号不同使用年限及故障状态的探头进行系统测试,并与所成超声图像进行对比:全新完好探头的回波幅值信号范围为550~575 mV,整体误差小于0.5 dB;使用1年的探头回波幅值信号范围为550~590 mV,较全新探头整体误差低0.6 dB左右;使用3年的探头回波幅值信号中存在十多个3 dB、6 dB及个别10 dB等不同程度的衰减;故障探头中存在三十多个成片连续衰减10 dB阵元。探头衰减位置及程度与所成超声图像缺损位置及程度相对应。结论本系统具有灵敏度高、稳定性好、操作简单快速等特点,在超声探头阵元性能评估方面具有很强的实际应用和推广价值。

摘要：文章针对医学影像重要分支多普勒超声诊断系统仪器上的超声探头在临床扫查场景下易用性不佳、设计效率低下、验证困难的问题,进行系统性的分析并提出解决方案。通过层次任务分析法(HTA)、访谈法、观察法、任务分解法、表格分析(TTA)等一系列分析手段,获取用户真实需求和体验感受。梳理出针对超声医疗手持产品的设计研究流程和模型。在超声探头实际设计开发过程中形成数据库,创建研究流程,缩短产品设计开发周期,提高设计开发效率以及准确性,并提升整体产品易用性和竞争力。

摘要：在临床手术中,最常用于诊断前列腺癌的方法是经直肠超声的前列腺活检手术。医生在手术期间需要全程手持超声探头进行反复调整,难以保证手术的效率、精度以及安全性。通过对经直肠超声引导下前列腺活检手术流程的分析,设计了一种7自由度被动式经直肠超声探头位姿调整远心机构。基于双平行四边形机构设计的姿态调整模块实现超声探头的定心功能,并对其进行运动学分析,基于SimMechanics对超声探头不同进给距离时的工作姿态和定心效果进行了仿真。研制了被动式经直肠超声探头位姿调整机构的物理样机,并进行了测量实验,实验结果可知超声探头不同进给距离时方位角远心点运动最大误差和俯仰角远心点运动最大误差分别为4和3.4 mm,均小于肛门处可承受的变形量6 mm。在不同方向下的随机误差相关性较弱,方位角和俯仰角的远心点运动误差置信区间均小于2.5 mm,最大相对定点误差和最大相对标准误差分别为14.73%和14.98%。仿真和实验结果以及测量误差的分析均验证了超声探头位姿调整机构定心性能的有效性和稳定性。

摘要：介绍基于USB2.0接口的医用超声内窥镜旋转扫描成像的设计与实现。根据超声成像的特点,本系统采取脉冲回波成像方式,文中介绍了超声波激发、接收电路以及收发隔离电路。针对旋转扫描的特点,设计了基于FPGA的同步控制电路和基于USB2.0接口的数据传输电路。对采集到的原始图像,进行坐标变换,获得了按直角坐标显示的灰度图像。利用连续旋转马达对实际物体扫描成像的实验结果,验证了系统的正确性。

摘要：原油输送管道作为一种经济、高效而安全的输送手段,一直为人们所关注。由于西部长输管道及东北稠油输送管道采用高温高压输送工艺,管道腐蚀缺陷问题异常突出。因此,管道在高温高压下的在线无损检测问题研究就显得格外紧迫。利用超声原理,结合有限元设计了一种耐高温承压超声探头,并对耐温和耐压结构进行了优化设计。该探头可应用于高温稠油长输管道的无损检测中,并高效稳定的工作。

摘要：从形态分析的原理出发,结合超声探头的特点,列出了形态学矩阵,依据扫描系统的评价标准,得到管道检测机器人系统超声探头扫描子系统的最优设计方案,并给出了具体的设计参数。

摘要：随着国内在核领域的不断发展,核管道冷却剂流量测量的精度要求也在不断提高。在超声流量测量时差法和径向基函数与奇异值分解的重建算法(RBF-SVD)应用背景下,为进一步提高管道流量测量的精度,实验结果表明,相对于初始均匀安装方式,优化后的超声探头位置可以在流速场重建的流速均方根误差减小了1.02%,平均流速误差减小了0.14%,证明此项技术具有较好的工程应用背景。