超声探头如何选?揭秘法国Vermon的尖端技术与产品优势!


发布时间:

2025-05-01

       超声成像技术作为现代医疗诊断的重要工具,其核心部件——超声探头的性能直接决定了成像质量。法国Vermon凭借41年的技术沉淀,在全球OEM超声波换能器领域具有重要影响力。今天,就让我们一起探索这家拥有400人专业团队的企业如何通过技术创新,每年为全球500多家客户提供150000支高品质探头。

 


一、决定探头图像的质量因素

       超声探头的图像质量本质上是分辨率、穿透深度和灵敏度的动态平衡与优化,这三者相互制约又相互依存,共同决定了成像效果。

1.  分辨率和穿透深度

a.分辨率和穿透深度存在天然的物理矛盾

b.分辨率:匹配目标器官尺寸

c.穿透深度:覆盖检测目标的深度范围

d.选择参考临床“以需求为核心,分辨率满足诊断需求的前提下,尽量能保留足够穿透深度

2.   带宽成为在平衡中影响分辨率的关键因素

关键公式

轴向分辨率(δz)与探头带宽(BW)存在定量关系:

a.简化公式:δz≈0.77/BW(单位:mm)

b.实例验证:40%带宽@5MHz时δz=0.46mm;100%带宽@5MHz时δz=0.5mm

实际分辨率修正公式:δz=√[(0.3/BW)² + (0.77/fo)²]

当BW>0.4fo时,带宽成为分辨率主导因素

3.   灵敏度:不可忽视的“隐形指标”

       灵敏度直接决定了系统检测微弱回波信号能力,对于大小鼠图像在质量和分析更加具有深度意义,其重要性甚至超过分辨率等传统指标。

五大影响因素:

a.机电转换效率

b.信噪比(SNR)

c.频率及带宽

d.阵元匹配设计

e.新材料与新工艺

 


 

二、材料创新:单晶技术实现性能突破

现代单晶探头可同步提升带宽和灵敏度,突破传统限制,使“高分辨+深穿透”成为可能。

单晶探头:代表了超声技术的重大进步,其核心优势源于单晶压电材料的卓越性能。

 

 

单晶探头的三大独特优势:

a.卓越的热稳定性:结构缺陷少,环境适应性更强

b.超长使用寿命:材料老化速度显著减缓

c.低电压驱动:单晶材料在低电压下即可实现高输出,有助于设计更紧凑的超声设备,提升便携性

单晶探头全面超越传统压电陶瓷:

性能指标 压电陶瓷 单晶材料 提升幅度
机电耦合系数 0.45-0.50 0.85-0.92 80-100%
压电参数 500-600 2000-2500 3-4倍
介电参数 3000-4000 5000-8000 1.5-2倍
能量转换效率 50% 85% 显著提升
带宽 60-80% 80-120% 更宽频带

 

单晶探头在带宽和灵敏度上的突破

实现了“高分辨+深穿透”的完美平衡


 

三、Vermon小鼠探头的核心技术突破

 

 

01.   256晶片高密度阵列

a.大幅提升成像精细度

b.优化信号采集效率

02.   多层匹配技术

a.通过6层匹配设计,能量传输效率从50%(传统2层)提升至90%+

b.声阻抗逐级过渡设计

c.高频信号对匹配层敏感度更高,多层设计确保高频成分不被过滤,维持高分辨成像。

03.   灵敏度优化系统

a.基础层:高kt(机电耦合系数)提升(2-3倍)单晶

b.设计层:匹配层(six)+低噪声电路

c.整体信噪比显著提高


 

四、客户的选择是产品技术水平和稳定性的标尺

       法国Vermon公司作为高频医用超声探头技术的重要供应商,其客户涵盖全球知名医疗设备制作商、科研机构及专科医疗机构,虽然Vermon并未公开完整客户名单,但通过公开文献检索可见:GE Healthcare、Siemens Healthineers、Philipsd等国际医疗科技企业都是Vermon的客户。