超声换能器（探头）

探头的主体是压电晶片，晶片受电信号激发发射超声波，又接受体内回声信号，转换成电信号送入仪器。晶片将电能转换成超声能（发射），又将超声能转换成电能（接收），称为电声换能器。探头的结构在晶片前端有保护膜，由硅橡胶或还氧树脂制成。探头的外壳为有机玻璃或硬塑料，起保护支架作用。

超声图像的质量与探头的性能有密切关系，为了得到高质量的灰阶图像和高品质的彩色血流图，目前高档彩超仪都使用宽频带（2～6MHz、8～12MHz……）和高密度（128～1024）晶片组成的探头，多通道与多晶片相对应的匹配技术，每个晶片都是独立的直接与超声发生器及接收放大器相连接，避免信号衰减与噪声干扰。

（一）探头的种类

1．按晶片排列形式及扫描方式 多晶片电子扫描探头，目前常用的有以下三种。

（1）线阵式探头：由多数晶片排列成一直线，晶片可多达数百片。晶片分成若干组，由电子开关控制各组，按顺序工作，实现矩形扫描。探头长5～10cm，与人体接触面大，多用于腹部检查。

（2）凸（弧）阵探头：晶片按凸（弧）形排列，与体表接触面较小，便于剑下及耻骨上检查，为B型超声仪最常用探头。

（3）相控阵扇形扫查探头：多晶片排列成方形或矩形，晶片数通常为64片或128片，由电子开关控制晶片发射时间，实现扇形扫描，扇形角为30°～90°可变，最大达240°。

2．按用途分类

（1）穿刺探头：通常为线阵探头或扇形探头旁附加设置，用以引导并监视穿刺针进入人体及穿刺目标。

（2）术中探头：有线阵、扇形，探头体积小，制成T形或“1”形，便于在手术野检查。

（3）腔内探头：根据各部位体腔的形态，将探头制成各种形式，晶片装在探头顶部的侧面或前端，探头插入体腔检查，避免胸、腹壁衰减及骨骼、气体的影响，通常用高频晶片，图像质量优于体表检查，尤其对离体表较远的深部结构的显示更优越，目前常用的有以下几种：①经直肠探头；②经阴道探头；③经食管探头：探头外形如胃镜，置于食管内即心脏后方，主要用于检测心脏深部结构和（或）病变、心脏术中监测，亦可用于食管病变检查；④血管腔内探头：心导管顶端侧面或前端装有小晶片，对血管腔、壁做环形扫查，检查血管壁厚度及病变；⑤胃镜探头：胃镜顶端装有晶片，用于检查胃壁结构及病变。

超声探头中的换能器为压电陶瓷材料，质脆易碎，必须防止摔碰，以免损坏。探头表面保护膜易受有机溶液腐蚀损坏，所使用的耦合剂不能含有机溶剂。

（二）探头阵元及率频

1．探头阵元 常规探头阵元数有80、96、128阵元。高密探头有256、512、1024阵元，可获得高清晰图像。二维高密探头：有60×60阵元（3600阵元）及80×80阵元（6400余阵元），用于实时三维超声心动图成像。

2．探头频率 ①单频率探头：常规探头的标称频率，如3．5 MHz，5．0MHz，即单一频率，发射时标称频率的振幅最强，即声强最大。接收回声信号的频率也是标称频率。②宽频带探头：宽频带探头在发射时有一很宽的频带范围，如2～12MHz。在接收时，可分两种选择方式：a．选频接收在接收回声中保证达到所需深度的前题下，尽可能选择较高频率的回声，最佳的图像质量。b．动态接收：在接收回声时，随深度变化选取不同的频率，近距离使用高频率超声获得分辨力高的图像；中程取中频；深部组织使用低频，一个探头解决了分辨力与穿透力的矛盾。

3．变频探头 探头有2～3种频率（3．5MHz、4．0MHz、6．5 MHz），根据诊断深度选择可以切换。

4．高频探头 提高超声图像的轴向分辨力。血管内及浅表器官成像中，已采用频率20～40MHz高频超声，主要用于皮肤、冠状动脉内及眼部成像。眼科超声生物显微镜（UBM）采用频率范围为40～100MHz。