波达医疗推出256通道三维超声探头
百通道可以三维超声成像吗？答案是肯定！256通道三维超快成像来了！
波达医疗与复旦大学许凯亮课题组和香港理工大学戴吉岩教授团队合作，成功实现了单晶材料行列寻址（RCA）超声面阵探头国产化！
技术上讲，三维超声成像可以通过使用机械扫描、全采样二维阵列（Matrix Arrays）或行列阵列（Row-Column Arrays）来实现。基于机械扫描可用平移或旋转来以覆盖检测对象，可为静态对象提供良好图像质量，但难以用于快速B模式和包括血流等在内的运动图像检测成像。全采样二维阵列给三维成像提供了有效方案，但是传统全采样二维阵列阵元数为N×N，其电子通道数与阵元数相同，以常见的千通道面阵超声探头为例，它通常是指32×32的小光圈探头；倘若要对128×128的大光圈面阵进行全采样成像，则需要支持16384通道的超声系统。不知道这样多阵元，线缆会有多粗呢？若不采用时分复用牺牲成像帧率的策略，则会面临探头工艺复杂、仪器通道多和数据庞大等诸多挑战。虽然，基于时分复用的方式可以实现面阵全通道数据采集；但是，时分复用带来的帧率不足，对包括三维视野下超快成像应用仍有很多短板。
基于RCA探头的超快三维成像原理实现
行列寻址（Row-Column Addressing, RCA）是一种全新的面阵设计理念，主要优势在于用更少的阵元数量采集三维数据。顾名思义，RCA二维探头阵列由两个正交的长阵元线阵列组成，发射采用行与列交替进行，接收信号是行与列回波信号的组合。它通过将二维面阵分解为类似“经纬交织”的两个长尺寸线阵，行与列阵元交错发射，复合采集体空间图像。对比全采样阵列的N×N阵元设计方案，RCA阵列仅用N+N个阵元即可实现了大光圈成像，从而大幅降低了数据量，所以只要128+128就可以实现原来无法想象的16384通道大光圈成像了！该设计理念也大幅简化了面阵探头的制造工艺和后端电路要求，同时“经纬交织”的方案亦可高效适配于平面波发射技术，具有广阔的应用前景。
国际上RCA探头的供应商很少，价格很高。很高是指多高？一只6 MHz的要几十万吧！并且多由传统PZT材料所制成。近期，波达医疗最新推出的7-MHz 128+128阵元RCA换能器，采用了先进的单晶材料，通过压电单晶和改进的声学匹配，实现了−6 dB带宽～82%以上，−44.6 dB的插入损耗。
经验证，该款RCA换能器可以获得高质量的三维超声图像，在超快三维和功能成像方面显示出巨大的潜力。波达医疗RCA探头的研究论文已在Ultrasonics上线！先睹为快！
那么小编的问题来了？什么叫RCA探头，您记住了吗？
基于RCA探头的三维血流成像仿体实验结果
论文信息：
[1] Guo Li, Qiandong Sun, Yapeng Fu, Shilin Hou, Jiaming Zhang, Kailiang Xu*, and Jiyan Dai*, A Single Crystal Row–Column-Array for 3D Ultrasound Imaging, Ultrasonics, 2024. doi: 10.1016/j.ultras.2024.107289
[2] 付亚鹏, 孙乾东, 李博艺, 他得安, 许凯亮*. 基于RCA阵列三维超快超声血流成像方法仿真研究. 物理学报, 2023, 72(7): 074302. doi: 10.7498/aps.72.20222106
[3] Qiandong Sun, Yapeng Fu, Kailiang Xu, X-FMAS Beamforming Method for 3D Imaging using Row-Column Addressed Array, IEEE IUS2023
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波达医疗单晶材料RCA探头规格参数
