已有样品/n超声检测成像系统包括：超声A、B、C、P扫描成像、超声CT成像、超声信号的处理、图象的三维显示及专用软件等。现已研制成功的成像系统有三种类型：1、水浸式超声检测成像系统：可应用于航空航天、冶金、机械等行业构件缺陷的检测，该系统已在中国南方航空动力公司成功应用；2、化工炉管弯头超声成像系统：适合化工和高压管道在役检测，能同时对弯头内部缺陷实时A型和P型显示，对弯头管壁逐点测厚并用伪彩色或截面图显示内壁的腐蚀程度；3、夹持

1、技术原理：在刀柄或主轴内部嵌入超声换能器，通过电磁感应无线传输驱动换能器，在发生器驱动下，在刀具末端产生高频率机械振动，辅助旋转能量，提高加工效率与刀具寿命。2、主要参数： 频率：20-130kHz；功率：

空气耦合超声成像系统是一种非接触的超声无损检测技术，可以避免常规超声在检测过程中对被测检件的污染和破坏。针对航空航天领域多种先进复合材料的非接触式评价需求，实验室现已建立了大型空气耦合超声检测系统。 主要应用于航空航天领域多种先进复合材料的非接触式无损评价，检测对象包括包括纤维增强复合材料（CFRP、GFRP、GLARE）、夹芯结构复合材料（蜂窝夹芯复合材料、泡沫夹芯复合材料）、耐高温复合材料（C/C复合材料、C/SiC复合材料）等。 该系统已用于中国商用飞机有限责任公司、上海航天800所、上海飞机制造有限公司、成都飞机工业(集团)等对新型复合材料的检测中。 主要性能指标：1. 增益：最大增益可达104.5dB以上；2. 扫查区域: 182cm x 91cm；3. 扫查速度：最高250mm/s；4. 扫描精度：最小0.2mm；5. 检测频率：500kHz，1.5MHz。 空气耦合超声检测系统是北航无损检测技术研究中心自主研制的设备，具有自主知识产权。

专用相控阵超声检测系统是一套应用于复杂型面结构快速、全覆盖无损检测的定制化系统。硬件部分由相控阵激发接收板卡、相控阵换能器、以及工业PC构成；软件包括针对特定结构类型试件的定制化前端仿真软件、相控阵激发接收板卡控制软件构成。 在航空航天、核工业以及船舶制造等领域存在大量复杂型面结构，采用常规超声检测技术检测时存在效率低，漏检率大等缺点。相控阵超声检测技术凭借其灵活的声束控制能力，可实现上述结构的快速、全覆盖检测，然而由于技术本身的复杂性，检测员需具备大量知识方能灵活应用；本系统针对特定结构类型试件通过定制化检测前端软件和检测工艺数据库自动生成检测配置方案，检测员无需掌握大量复杂的检测参数设置方法便能实现上述结构的快速、全覆盖检测。 具备64个独立电子激发接收通道；最大采样频率为100MHz；最大激励电压为90V；最大数字增益为96dB；独立电子门个数为8；最大检测声束通道数为120；支持多检测方案组同时检测；支持电子线性扫查以及扇形扫查；支持A型、B型、C型、D型、S型扫查成像模式；支持多视图缺陷联动测量；支持直接耦合检测、水浸耦合检测以及楔块耦合检测。支持手动扫查以及机械扫查器扫查，采用机械扫查器扫查时扫查频率最大值为200MHz。专用相控阵超声检测系统是北航无损检测技术研究中心自主研制的无损检测设备，具有自主知识产权。

1、技术原理：通过超声与压力、（温度可选）等能量的共同作用，在金属接合处产生热量，促成金属材料原子扩散形成焊接强度。2、主要参数： 频率：20-140kHz；

产品详细介绍CWH-1超声雾化系统 演示超声雾化现象；采用电子超频震荡原理，通过雾化片的高频谐振，在常温下将水抛离水面进行雾化，产生自然飘逸的水雾。 采用24V安全电压，功率≤38W，雾化量为100-600ml/hour，立式。  

超声波频率优化控制关键技术研究及其应用项目所研究的技术属于先进制 造领域。相关技术的产品涉及振动与声、电子、机械及材料等新技术。国内超声 波应用系统中的主要部件（超声波换能器、超声波电源）其技术指标与国外有相 当距离，制约了整个行业的发展。因此，本项目主要围绕超声波电源及超声波应 用，结合企业新产品的研发，针对超声波相关产品研发中的多项关键技术展开研 究，提出解决方案。关键技术的突破提升了企业产品质量水平及竞争比较优势， 创造了巨大的经济效益，为提升超声波应用行业产品技术水平建立良好的示范作 用。项目主要研究下述 3 方面技术： 1.超声波生物处理（萃取、破碎、清洗等系统）是电力电子技术与生物工程 技术交叉、融合的学科，被广泛应用于轻工、食品、医药、能源、化工等领域的 机械装备，是近年快速发展的轻工工艺装备。项目以大范围频率搜索策略，配置 多套换能执行振板、匹配谐振网络和宽频带超声波电源装置，通过操控（总控、 显示、参数设置、模式设置与功率给定功能）终端协调、控制，进行超声波生物 处理优化频率的搜索。通过对应不同处理过程的不同物理量传感器，对处理液中 超声波作用区域进行处理效率监测，得到处理效率变化的动态，依据该动态，确 定最佳工艺，使各种不同处理对象接受到适合频率的超声波作用，从而成倍提高 处理效率。主要包括：以超声波电源作为系统的执行器，以生物处理过程（效率） 为反馈量，实现超声波生物处理的全闭环反馈控制系统。 2.超声波精细雾化化学机械抛光处理，是机械工程与电子工程交叉学科，解 决常规工艺无法解决的机械加工问题。通过本项目研发的超声波电源，在“超声 雾液化学机械研抛纳米表面形成机理和关键技术”发挥了关键作用，保证了课题 的研发需求。 3.超声波电源。主要研究超声波电源系统原理、系统实现方法和在生物处理 方面、机械加工、塑料焊接方面的应用。当前超声波电源系统主要有信号源、驱 动电路、采样反馈电路、（算法）控制系统。其结构方案为：①模拟+数字电路； ②全数字电路；③微型计算机电路。缺点为运行功耗大，无自动频率跟踪功能或 频率跟踪范围小，无法保证输出最大功率。本项目完成了基于高速 DSP 电路的超 声波电源。采用智能控制算法，自动频率跟踪范围宽，输出功率效率高。能在超338 声换能器的工况变化（温度、负载、模具等）时，频率跟踪点稳定地运行在加工 工艺所需的频率上。 授权专利： 超声波生物处理的频率搜索控制方法 200910215255.9 超声波生物处理效率的盖上检测方法 201110342001.0 一种超声波灸袖珍式超声波穴位按摩仪及其操作电路 201110347561.5 一种超声波灸电路结构，201110049586.7 超声波生物处理的频带搜索匹配方法 201110363842.X 一种小功率高频超声波电源实现方法 2012100040137, 一种微型超声波发生器的高效节能方法，2012100096908， 超声波生物处理效率的盖上检测方法 2012101814370，201110049586.7 超声波生物处理的并行频率搜索控制系统 201020002032.2 超声波生物处理的频率搜索控制系统 201020002031.8 超声波生物处理效率的盖上检测装置, 2012200057985, 一种小功率高频超声波电源结构，2012200426513, 超声波频率搜索生物处理系统一体化结构，2012200738144, 袖珍式超声波穴位按摩仪及其操作电路 2012202604159 一种超声波灸，2012202608319

JIUS-II超声成像检测系统利用点探头或相控阵探头形成模拟超声图像，通过模数转换器将其转化成数字图象，并利用现代化信号处理技术对材料、焊接构件的表面及内部缺陷进行检测、分析、存储及打印等。系统采用集成思想，可完成A、B、C等多种扫描方式，在超声图象卡中设计了高精度声速测量电路、三个高精度界面门确定电路及一个多通道高保真射频切换电路，精密三维扫描平台具有高

【痛点问题】 最新全球疾病负担研究显示我国总体卒中终生发病风险为39.9％，位居全球首位，这意味着中国人一生中每５个人约有２个人会罹患卒中。此外，卒中也是我国疾病所致寿命损失的第一位病因。每年新发卒中患者超过200万，其中约70%的患者为缺血性中风，而且发生率增长迅速，远高于全球平均水平。对缺血性脑卒中的预防和治疗已成为关系我国人民健康的世界性难题。 缺血性脑卒中的主要病理基础是动脉粥样硬化。医学影像能够直接、客观地观测到斑块的几何和纹理形态，相较于核磁共振和CT，超声是一种无创、经济、快速和实时的成像技术，被广泛应用于颈动脉斑块的筛查中。目前，国内医院超声机是普遍存在的，而且多数都是二维的超声，且现有研究多数是提取二维超声图像中的颈动脉斑块信息特征，只能部分反映投影直线上的特征，不具有空间信息，从而影响了脑卒中风险评估的准确性；同时，我国基层卒中中心影像设备缺乏，无法进行耗时长、价格贵的CT灌注或MR成像，而且影像诊断从业人员经验有限，缺乏决策能力。因此，通过颈动脉三维超声成像系统、结合人工智能和多模态影像学精准辅助诊断，能够更全面地反映颈动脉斑块的特性，对医生预测脑血管事件风险意义重大。 【成果介绍】 面对我国大健康产业发展要求，我们高标准谋划、高位推动。产品模块主要包括：1）颈动脉三维超声成像设备及基于颈动脉三维超声AI影像卒中早期风险预测；2）急性期内基于临床CT影像的卒中AI影像辅助诊断。 本项目在二维超声机的基础上，开发用于颈动脉成像的三维超声机，实现探头扫描机械设备等核心部件国产化；利用采集的序列图像重建颈动脉的三维模型，为医生诊断提供更丰富的数据。该方案能有效地控制医疗成本，具有普适性，容易推广，可用于颈动脉粥样硬化的普查，有效预防心脑血管事件的发生。同时，随着人工智能技术的飞速发展，将人工智能赋能三维超声成像设备，实现三维超声成像以及影像分析的智能化，将进一步提高三维超声成像设备的核心竞争力，从而推动我国超声产业跨越式发展。 本项目建立基于人工智能和多模态影像学的缺血性卒中的精准辅助诊断系统，辅助基层卒中中心医生进行卒中治疗的精准决策。目前我国对卒中采用的是分级诊疗体系，卒中中心收治卒中病人后，根据平扫或造影CT、临床表现、以及发病时间确定是对其进行溶栓治疗，或是将病人转移至具有血管内取栓能力的省市级三甲医院。在这个过程中卒中中心医生需基于有限的CT影像数据作出快速、准确的决策；而三甲医院医疗资源紧张，无法全天候服务，一个准确的辅助诊断工具将极大缓解三甲医院资源压力，并且大幅提高工作效率。本项目拟面对我国卒中分级诊疗体系中的痛点，基于病人前期颈动脉三维超声和临床指标建立中风风险早期预测模型，并结合人工智能和CT影像分析技术，进行缺血性脑卒中早期预测与辅助诊断。 【技术优势】 产品的核心技术包括： 1） 三维超声成像系统探头扫描机械结构，超声图像三维重建软件，基于深度学习的颈动脉斑块分割算法及软件； 2） 脑卒中AI影像风险预测和诊断系统的相关核心算法，如平扫CT中的ASPECTS自动评分算法、大血管栓塞自动检测算法、卒中梗死核心和半暗带的自动量化算法、基于颈动脉斑块三维超声图像的风险预测模型。 主要优势： 1) 所有软、硬件的核心算法或部件完全自主知识产权； 2) 项目通过研究颈动脉三维超声成像系统产品，可广泛应用于特异性与灵敏度高的颈动脉斑块筛查，而且操作简单便利，价格低廉，适于在社区医院、乡镇医院等医院进行大规模颈动脉斑块特征筛查； 3) 在系统的研究生产中，可实现探头扫描机械设备等核心部件国产化，摆脱对外国器件的依赖性； 4) 建立三维颈动脉斑块超声图像库及诊断规范，为相关类型仪器的研究和生产提供临床图像数据库。 颈动脉三维超声系统的研发与生产将为临床提供国产化颈动脉斑块筛查设备，提高国产医疗器械的核心竞争力，推动我国超声产业跨越式发展，有效缓解“看病难、看病贵”问题，提高我国重大疾病的防治水平。 【技术指标】 1） 三维颈动脉斑块超声图像分辨率<0.5mm,成像速度<1min; 2） 开发一套基于人工智能和多模态影像学的缺血性脑卒中精确辅助诊断系统，能在5-10分钟之内提供决策支持，并能达到有2-3年经验的放射科医生的诊断精度。 【技术成熟度】 原理样机/验证。 【发展规划】 发展方向：5年内仍将保持脑卒中智能影像风险预测与诊断为主要产品方向。5年后，逐步向与超声、CT成像系统等结合，实现软、硬件一体化的智能诊疗设备，在心脑血管等临床应用领域，成为世界上具有垄断优势的大型智能诊断以及成像设备制造商。 发展战略：成为一家技术垄断型、哑铃型（重技术和销售），在影像智能分析领域处于国际领先地位的高科技企业。 项目实施方案：（包括总的方案和年度计划任务）