国际超声诊断仪器市场趋势及核心技术分析

      超声诊断仪器主要是指医学影像系统中的超声诊断装置，由于其价格比CT与MRI低廉，又具有无创伤和实时获得人体内组织图像特点，所以临床应用范围愈来愈广泛，世界范围总销售额增长预计将超过 X 线诊断装置。国际市场上营业额 1994 年统计为 20 亿美元，至 2000 年预计为 28 亿美元。

　　近年来，国际上超声诊断仪器随着计算机、通信、微电子、图象等相关技术迅猛发展，日益精臻。世界上各主要超声诊断仪器厂家竞相推出代表自己先进水平的最新机型，推动了世界超声诊断仪器的技术水平不断发展。

　　国际上超声诊断仪器近几年来在以下几方面得到显著发展：

1、超声换能器

　　（1）复合材料近几年来，先进的医学超声换能器材料愈来愈多地采用复合材料来代替原来传统的压电陶瓷材料。在这种复合材料中，压电陶瓷和高分子聚合物按一定的比例与一定的空间分布，从而具有声阻抗低，横向耦合弱，机电耦合强优点。有利于制成性能优良的超宽带换能器（如频带宽达 80%以上的线阵换能器）。

　　（2）微型超声换能器用于血管内超声成像，频率一般为 30MHZ～50MHZ，在国外已有相当数量产品问世，应用于血管病诊断。另外线度为 1 公分的相控阵换能器也已问世，主要用于小儿科心血管诊断。

　　（3）细声束换能器除了环阵换能器外，传统的阵列换能器不能减少声束切面厚度，为了控 制声束保持细窄的声束截面，近年来中高档以上产品有的为了获得细声束换能器，即在换能器阵元横向上再切割成几个可相位控制的小阵元，一般称为 1.5D，2D 等。

　　（4）高密度换能器随着全数字多声束形成技术发展，128，256、512 阵元甚至 1024 阵元的换能器也相应问世，一方面支持系统多通道技术，另一方面增强系统侧向分辨力。

　　（5）各种腔内探头及手术探头随着超声诊断技术向全身扫描发展，大量介入式超声换能器 如阴道、直肠、尿道、胃部、食道等超声探头，手术外科探头，及内窥式超声探头都已广泛应用于临床诊断。

2、全数字化超声诊断装置已成为潮流

　　近年来由于微电子技术发展，高速高精度 A/D 及 ASIC 器件问世，使得医学超声诊断仪器全数字化已成潮流。90 年代初自从 ATL 公司率先推出第一台全数字化 B 超外，至今世界上主要的几家医学超声诊断仪器生产厂家几乎都推出了自己的全数字波束形成技术为代表的全数字化彩超。其发展趋势是多波束和大容量通道，提高了成像速度和分辨力。4 声束以上，128 通道至512 通道的产品已经批量生产。

3、几种新的成像技术

　　近年来几家世界上主要超声诊断仪器厂家先后推出以下几种新的成像方式：

　　（1）多普勒能量成像采用正交血流信号幅值平方和作为成像信息。适合于小血管的低速血 流成像，但不能用于高速血流，一般也不能显示血流方向。

　　（2）多普勒组织成像（TissueDopplerImaging，简称 TDI）

　　这种成像方法和彩色多普勒血流成像（CFM）相反，将高频低幅度血流信号滤去，而保留低频高振幅的室壁多普勒信号作为成像信息。TDI 可提供组织速度、加速度和能量反射三方面信息，在临床上用途较广泛。

　　（3）二次谐波和声学造影成像

　　超声束照射含造影剂的组织，因造影剂散射截面大，使背向散射信号增强，提高了超声图象质量。另外，造影剂气泡在某谐波频率附近作大幅度振动，其二次谐波分量远大于不含造影剂的组织谐波分量。利用这个原理将超声成像接收系统的通带设计在倍频范围内，就可以得到声学造影剂的二次谐波成像，可有效地抑制背景噪声。近年来不含声学造影剂的二次谐波成像技术（NativeHarmonic）也已被应用。

　　谐波技术和前面所述多普勒能量法成像结合，可获谐波多普勒能量图像，很适宜评价心肌血流灌注能力。

　　谐波成像技术由于对探头要求比较高（倍频接收），另外通过 FDA 标准的造影剂也少，价格昂贵，虽尚在发展中，但今后会成为一种新的成像技术而逐步推广。

4、三维成像进展

　　主要取决于获取三维信号的换能器开发及系统成像速度的提高和扩容能力。近几年来由于计算机技术发展，有助于推动超声三维成像技术进步。目前用于腹部器官三维成象和经食管动态心脏三维成像系统及装置都已推向市场，并将逐步推广。随着面阵换能器的开发，可以预料在以后几年，实时超声三维成像系统也将问世。

5、远程及联网超声图象工作站

　　随着信息高速公路浪潮涌起，医学远程诊断技术已在医学超声成像领域发展。最初是开发相应超声 PACS 系统和超声诊断仪器相匹配，完成大量超声诊断图像信息的处理、分析、统计、归档、管理等工作，但存在单一性，不同机型，不同接口无法互联成网，更无法与其它医学成像设备 CT、MRI 联网。目前由于国际上 DICOM3.0 标准建立，已有公司将超声诊断仪器和超声图像工作站一体化的产品推向市场，并将成为高档机型发展趋势。