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加拿大工程师开发新型超声波装置 形如一张普通的“创可贴”

时间:2018-09-26 点击数:2720

     说起超声波扫描仪,你可能会想到那种花费数十万才能配置的机器,大个儿,占着半间房,当然还得配上合格的技师

怎样让这种医疗器械更方便使用?一组加拿大工程师开发了新型的超声波装置,其尺寸相当于一张普通的“创可贴”,有潜力达成同样的效用而大幅降低成本。

  加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)的科学家取得了一项突破,他们用聚合物树脂替代压电晶体,制成称为polyCMUT的微型振动鼓,用作换能器。这一成果让超声波设备的制造更简单、更便宜。

  “换能器的振动鼓通常由坚硬的硅材料制成,制造工艺花费昂贵,环境控制的要求也颇高,阻碍了它在超声方面的应用。”UBC研究的主要作者、电气和计算机工程博士生卡洛斯·吉拉尔多说,“我们借助聚合物树脂,以较少的制造步骤,动用少量的设备制成polyCMUT,显著降低了成本。”

  研究团队在随后的实验中测试了新设备产生超声图像的效果,结论是清晰度至少能与原先的压电换能器比美。这种“创可贴超声波机”只耗用很少的电力;它还是轻盈柔软的,意味着在医学领域开辟了新的可能性,比如整合到衣服中。

  吉拉尔多说:“我们的设备在10伏特电压下就能工作,所以能由智能手机供电,适合在远离电网或供电不佳的地区使用。我们的换能器还有刚性超声探头没有的优点,它可能构建成柔性材料,缠绕到身体上,便于贴近扫描,实现更详细的观察,还不会增加成本。”

  论文作者之一的罗伯特·罗林说:“你可以将这些传感器小型化,用来观察你的某根动脉或静脉;可以贴在胸前,在平时对心脏进行持续监测。它开启了许多可能性。”

  近,我们陆续看到一些有望“重新发明超声波”的方法,比如用价值2000美元的设备在iPhone上显示超声波图像。UBC团队则表示自己能将成本降低到100美元。他们正在制作便携式超声波样机,以便临床测试,并探索新技术的潜在用途。

  该研究发表在《自然微系统与纳米工程》杂志上。

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