超聲探頭（ultrasonic probe）是超聲診斷儀必不可少的關(guān)鍵部位，它既能將電信號變換為超聲信號，又能將超聲信號變換為電信號，即具有超聲發(fā)射和接受雙重功能。
一、壓電效應(yīng)
超聲探頭的核心是壓電晶體或復(fù)合壓電材料。早期用于超聲探頭的換能器是具有壓電效應(yīng)的晶體，采用高分子聚合物壓電材料作為換能器，它具有頻率帶寬、低阻抗、柔軟易加工的特點。當前探頭已開始采用陶瓷與高分子聚合物合成的復(fù)合材料。
自然界中存在著某些特殊晶體，當受到外力的作用產(chǎn)生形變時，會在晶體表面產(chǎn)生電荷的聚集而形成電壓，這種效應(yīng)叫做壓電效應(yīng)，這種晶體叫壓電晶體。
二、醫(yī)用壓電材料
壓電晶體（振子）是超聲換能器的核心部件。壓電晶體可分為天然和人造兩種。石英晶體是一種天然壓電料，但價格昂貴，性能指標一致性不好。目前使用壓電材料基本上都是人造壓電晶體。
三、醫(yī)用超聲探頭基本結(jié)構(gòu)
四、醫(yī)用超聲探頭的分類
超聲探頭的結(jié)構(gòu)、型式，和外加激勵脈沖參數(shù)、工作和聚焦方式等條件，對其發(fā)射的超聲束形狀有很大關(guān)系，對超聲診斷儀的性能、功能、質(zhì)量也有很大關(guān)系．而換能器陣元材料對超聲束形狀關(guān)系不大；但對其發(fā)射和接收的壓電效率、聲壓、聲強及成像質(zhì)量關(guān)系較大．
脈沖回波式探頭：
單 探 頭：它通常選用磨制成平面薄圓片形的壓電陶瓷作為換能器。超聲聚焦通常采用薄殼球形或碗型換能器有源聚焦和平面薄圓片配聲透鏡聚焦兩種方式。常用于A型、M型、機械扇掃和脈沖多普勒工作方式的超聲診斷儀中。
機械探頭：按壓電晶片數(shù)和運動方式可分為單元換能器往返擺動掃描和多元換能器旋轉(zhuǎn)切換掃描探頭兩類。按掃差平面特性可分為扇形掃查、全景徑向掃查和矩形平面線形掃查探頭。
電子探頭：它采用多元結(jié)構(gòu)，利用電子學原理進行聲束掃查。按結(jié)構(gòu)和工作原理它可分為線陣、凸陣和相控陣探頭。
術(shù)中探頭：它是在手術(shù)過程中用來顯示體內(nèi)結(jié)構(gòu)及手術(shù)器械位置的，屬于高頻探頭，頻率在7MHz左右，具有體積小，分辨力高的特點。它有機械掃描式、凸陣式和線控式三種。
穿 刺 探 頭：它通過相應(yīng)的體腔，避開肺氣、腸胃氣和骨組織，以接近被檢的深部組織，提高可檢查性和分辨力。目前已有經(jīng)直腸探頭、
經(jīng)尿道探頭、經(jīng)陰道探頭、經(jīng)食管探頭、胃鏡探頭和腹腔鏡探頭。這些探頭有機械式、線控式或凸陣式；有不同的扇形角；有單平面式和多平面式。其頻率都比較高，一般在6MHz左右。近年還發(fā)展了口徑小于2mm、頻率在30MHz以上的經(jīng)血管探頭。
經(jīng) 腔 內(nèi) 探 頭：它通過相應(yīng)的體腔，避開肺氣、腸胃氣和骨組織，以接近被檢的深部組織，提高可檢查性和分辨力。目前已有經(jīng)直腸探頭、經(jīng)尿道探頭、經(jīng)陰道探頭、經(jīng)食管探頭、胃鏡探頭和腹腔鏡探頭。這些探頭有機械式、線控式或凸陣式；有不同的扇形角；有單平面式和多平面式。其頻率都比較高，一般在6MHz左右。近年還發(fā)展了口徑小于2mm、頻率在30MHz以上的經(jīng)血管探頭。
多普勒探頭主要利用多普勒效應(yīng)測量血流參數(shù)，以及心血管疾病的診斷，亦可以用于胎兒監(jiān)護。主要分為以下三種：
1、連續(xù)波多普勒探頭：大多數(shù)發(fā)射晶片與接收晶片是分隔式的。為使連續(xù)波多普勒探頭具有高的靈敏度，一般都不加吸收塊。根據(jù)用途不同，連續(xù)波多普勒探頭發(fā)射晶片與接收晶片分開的方式也不同。
2、脈沖波多普勒探頭：結(jié)構(gòu)一般與脈沖回波式探頭相同，采用單壓晶片，具有匹配層和吸收塊。
3、梅花形探頭：其結(jié)構(gòu)為中心只有一只發(fā)射晶片，周圍有六只接收晶片，排梅花狀，用于檢查胎兒，獲取胎兒心率。
討論：如何區(qū)別不同電子探頭?
腔 內(nèi) 探 頭 線 陣 探 頭 凸 陣 探 頭 相控陣探頭
思考題：簡述超聲探頭的作用？
超聲探頭同時具有發(fā)射和接收作用。將電信號加載在超聲振子上引起震蕩產(chǎn)生超聲，這就是探頭的逆壓電效應(yīng)，也被稱為探頭的發(fā)射作用；將從人體組織返回的超聲回波作用在超聲振子上轉(zhuǎn)換成電信號，這是探頭的壓電效應(yīng)，也被稱為探頭的接收作用。
機械波的頻段很寬，從10-4~1014Hz。以頻率劃分依次為次聲波、聲波和超聲波三大類。20Hz以下的波動為次聲波;20Hz~20kHz的波動為聲波;20kHz以上的波動為超聲波。
用于治療和清洗的頻率范圍在20~2000kHz。高強度聚焦超聲質(zhì)量儀器采用1MHz左右的頻率。用于臨床診斷的頻率范圍在1~60MHz。其中心臟及腹部成像的頻率在2-6MHz范圍;淺表器官成像的頻率范圍在7~12MHz;皮膚及血管內(nèi)成像的頻率范圍在10~40MHz，生物顯微鏡成像的頻率高達40~60MHz;目前診斷最常用的超聲頻率是2~12MHz。
檢查成人心臟一般選2~4MHz，小兒心臟3~5MHz，腹部產(chǎn)科3~5MHz，外周血管淺表器官6~12MHz，血管內(nèi)20~40MHz，眼科超聲顯微鏡40~100MHz。6MHz以上工作頻率的探頭稱為高頻探頭。
根據(jù)用途和使用方式可分為：體表探頭、經(jīng)腔內(nèi)探頭和術(shù)中探頭、超聲內(nèi)鏡探頭。
一、經(jīng)體表檢查的常用探頭
電子凸陣探頭 用于腹部、婦產(chǎn)科檢查
電子線陣探頭 用于外周血管、淺表器官檢查
相控陣探頭 用于心臟檢查
微凸陣探頭 用于心臟檢查
二、經(jīng)腔內(nèi)檢查的常用探頭
經(jīng)食管探頭 用于心臟檢查
經(jīng)直腸探頭 用于泌尿系檢查
經(jīng)陰道探頭 用于婦產(chǎn)科檢查
經(jīng)血管內(nèi)探頭 用于血管內(nèi)檢查
三、術(shù)中探頭
四、超聲內(nèi)鏡探頭
