超聲波傳感器(換能器)廣泛應用于包括醫療設備在內的高附加值市場,而壓電陶瓷則是超聲波傳感器(換能器)的關鍵材料。加深了解相關市場的需求和發展趨勢,對于壓電陶瓷的技術開發和市場開拓具有積極意義。

壓電陶瓷器件


超聲波傳感器(換能器)(來源:賽瑯泰克官網)
應用領域
成像是重要的醫療技術手段,它可用于檢測和診斷如妊娠監測、器官檢查、血管檢查、腫瘤檢測等。其原理是利用傳感器中壓電陶瓷通電后發射脈沖,而人體不同組織對超聲波的傳播速度和吸收程度有所不同,傳感器捕捉反射回波并將其轉換為電信號,繼而這些信號被構建為圖像,形成這些組織的截面,醫生由此獲取包括目標組織位置、輪廓和密度等信息,從而進行診斷。成像之外,超聲還比如有清洗、檢測(監控)、測量(骨密度)航等的應用。
主要相關設備

多普勒超聲儀主要用于提供血流速度和方向的信息,對于心血管成像和檢查血管疾病非常有用。

超聲心動儀主要用來評估心臟瓣膜、心臟壁運動和心腔功能的詳細信息,以檢測疾病或異常。

超聲波內窺鏡結合內窺鏡技術和超聲波成像技術,用于檢查人體內腔器官和組織,有效減少對患者的侵入,降低不適感并減少創傷。

無創手術導航利用超聲傳感器持續監控目標區域的變化,包括血流情況、組織移動和手術操作的效果,廣泛用于包括心臟手術、肝臟手術、腎臟手術、肺部手術、婦科手術、乳腺手術和神經外科手術等。

骨密度儀利用超聲波發射器發射高頻脈沖傳播到骨骼內部,通過測量聲波在骨骼中的傳播距離和已知的聲速,設備可以計算骨骼的密度,排查骨質疏松癥等。

血液透析設備通常要使用超聲波換能器來監測透析過程中的血液流速和血液泵的性能,同時檢測氣泡以確保不引入空氣造成事故。

輸液泵或胰島素泵中的超聲換能器可用于監測液體藥物的流速和劑量,實現精確控制——如為滿足患者血糖水平穩定控制,需根據血糖監測結果和事先設定的治療目標來調整胰島素的釋放,通過改變超聲波的頻率或幅度可以精調壓力波,繼而控制胰島素的釋放速度。

霧化吸入裝置中的超聲換能器可以監測藥物霧化的過程,以確保霧化的藥物顆粒大小適合吸入到患者的肺部。
小結
總體上,超聲波傳感器(換能器)在各種用途的醫療設備中已得到廣泛應用,除了成像之外,還被用于監測流速、氣泡和液體劑量,以及控制藥物注射,有助于確保醫療設備的安全性和有效性,同時提供了更準確的治療和監測,滿足了現代醫療技術對于非侵入性、實時性以及高分辨率的要求,對醫學診斷、治療和監測都產生了積極影響。
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作者:粉體圈
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