近年來，超聲技術在醫學領域的應用越來越多，利用超聲波原理進行醫學治療的設備也在臨(lin) 床實踐中被廣泛應用。醫學超聲設備主要是基於(yu) 高頻振動波（超聲波）傳(chuan) 入人體(ti) 組織，並在局部產(chan) 生熱效應、機械效應和空化效應，引起目標組織的改變，從(cong) 而達到治療的目的。激光測振儀(yi) 是一種非接觸式的振動測量儀(yi) 器，能夠精確測試醫學超聲設備的超聲振動特性和模態，在產(chan) 品的研發、質檢和性能優(you) 化過程中起到了至關(guan) 重要的作用。激光測振儀(yi) 在醫學超聲領域的應用具有如下優(you) 勢：

1、激光聚焦光斑小、空間分辨率高，能夠快速定位並測量超聲手術刀、潔牙器等小尺寸超聲器件；

2、采用非接觸式的測量方法，高效便捷，可以快速檢測產(chan) 線上的超聲設備性能，確保產(chan) 品一致性，甚至可以檢測超聲設備在工作狀態下的超聲波輸出特性，更加真實地反映設備的實際使用性能；

3、超聲檢測帶寬大，最高可檢測20 MHz左右的高頻超聲，同時能滿足1 nm以下的微弱振動分辨率要求，檢測精度極高；

4、結合掃描式激光測振儀(yi) ，可以快速實現超聲設備的振動模態全場成像和分析，為(wei) 性能優(you) 化提供最全麵的實驗數據。

圖1 醫學超聲原理與(yu) MTC激光多普勒測振儀(yi)

南京光聲超構材料研究院有限公司自主研製的高頻激光測振儀(yi) ，具有0.1 Hz~20 MHz的檢測帶寬，位移分辨率~0.04 nm/√Hz ，檢測光斑直徑~0.1 mm，檢測距離0.3~20 m，完全能夠滿足大多數醫學超聲設備的超聲特性檢測需求。

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【超聲手術刀】

超聲手術刀是一種通過激發20 kHz~60 kHz 超聲振動的金屬探頭（刀頭），對生物組織進行切割、消融、止血、破碎或去除的外科手術儀(yi) 器。超聲手術刀的工作性能一般與(yu) 刀頭的超聲輸出功率、頻率直接相關(guan) ，因此對刀頭的超聲特性探測至關(guan) 重要。超聲手術刀的刀頭尺寸一般為(wei) 5-10 mm，這種小尺寸結構很難采用接觸式傳(chuan) 感器測量其超聲特性，而激光測振儀(yi) 則可以輕鬆將激光聚焦到刀頭位置，精確測量超聲振幅與(yu) 頻率。國內(nei) 常用超聲手術刀的刀頭振動頻率通常在55 kHz左右，振動位移幅度~50μm。PLV-202型激光測振儀(yi) 檢測帶寬0.1 Hz~20 MHz，位移檢測分辨率優(you) 於(yu) 1 nm，是超聲手術刀性能檢測的完美選擇。

圖2 激光測振儀(yi) 用於(yu) 超聲手術刀性能檢測

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【超聲潔牙器】

超聲潔牙器主要工作原理是：將高頻振蕩信號作用於(yu) 超聲換能器，利用逆壓電效應（或磁致伸縮效應）產(chan) 生超聲振動並傳(chuan) 遞至工作尖，工作尖受到激勵產(chan) 生共振，利用工作尖的超聲波共振可以將牙齒表麵的菌斑、結石或牙周表麵的細菌等清除。依據我國醫藥行業(ye) 標準（YY 0460-2009）和國際電工委員會(hui) 標準（IEC 61205：1993）,超聲潔牙器工作尖的超聲輸出特性是重要的檢測指標。常規超聲潔牙器工作尖振動頻率主要設計範圍在18 kHz~60 kHz，其中以42 kHz工作頻率最為(wei) 常見。同時工作尖尺寸往往較小（＜1mm），無法采用傳(chuan) 統的接觸式振動傳(chuan) 感器進行檢測。因此，對於(yu) 超聲潔牙器振動性能的檢測，通常采用激光測振儀(yi) 完成，其非接觸式的檢測方式便於(yu) 開展產(chan) 線上產(chan) 品的逐個(ge) 檢測，是產(chan) 品良率和一致性的有力保障。

圖3 激光測振儀(yi) 用於(yu) 超聲潔牙器質檢

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【HIFU刀】

HIFU刀是高強度聚焦超聲治療（High-Intensity Focused Ultrasound）的簡稱，近年來被逐漸推廣應用於(yu) 子宮肌瘤、前列腺癌等多種腫瘤的治療。其中，碗狀的聚焦超聲換能器是HIFU刀的關(guan) 鍵部件之一，可以將體(ti) 外超聲能量聚焦於(yu) 體(ti) 內(nei) ，使靶區的腫瘤組織瞬間達到60℃以上高溫，導致其產(chan) 生凝固性壞死，從(cong) 而達到消除病灶的目的。因此，高強度聚焦超聲的振動特性直接決(jue) 定腫瘤治療效果。MTC自主研發的激光測振儀(yi) 可以精準檢測高強度聚焦超聲換能器的振動頻率和幅度，其中掃描型激光測振儀(yi) 還可以直接測試其振動模態，是HIFU刀研發與(yu) 性能提升的可靠選擇。

圖4 激光測振儀(yi) 用於(yu) HIFU刀性能提升