超音波醫學影像的發展
有照過超音波影像嗎?可能不少人在做健康檢查的時候，都有做過。如果沒有，至少在媽媽肚子裡的時候，就照過超音波了。超音波醫學影像的技術，無論是在超音波探頭的核心，也就是傳感器(transducer)，或者將接收到的訊號做訊號處理，可說業界已經有相當的經驗。近幾年，產業上開始將超音波設備小型化，朝向攜帶式產品發展，以達到定點照護，也就是定點/重點照護超音波(Point of Care Ultrasound, POCUS)的應用；更有不少新的設計，將這種攜帶式超音波探頭，結合智慧手機App，影像上傳雲端，最後以人工智慧(Artificial Intelligent, AI)來判讀影像，做一系列的整合。在Amazon上搜尋handheld ultrasound，可以發現有幾款選擇呢!
沒有輻射，較能被接受
超音波的影像原理，因為沒有輻射，在臨床上較容易被受測者接受，也因此被應用於需要多次照超音波取得影像，或者對X-ray的輻射有所顧慮的狀況。未來是不是大家都能人手一支超音波儀器?看似已經發展得相當好的超音波技術，還有什麼可突破的地方?
超音波影像怎麼生成
傳統的超音波影像，由以下幾個步驟完成。1)探頭發出超音波，傳到待測的組織，2)待測組織，根據材質本身特性、密度的不同，反射超音波訊號，3)探頭內的接收器接收訊號，將這些訊號轉成電訊號，4)傳到電腦做訊號處理，再顯示成影像。探頭內的傳感器，能夠發出和接受超音波，由壓電晶體陣列所組成，扮演舉足輕重的角色，當然不便宜。
加入OLED來顯示影像
北卡羅來納州立大學(North Carolina State University) 的研究人員，近期在ACS Appl. Mater. Interfaces發表一篇研究成果，將超音波觸及待測組織後，反射的訊號，直接在顯示器顯示出來，不再經過接收器轉換超音波訊號為電訊號，也不經過軟體做訊號處理。這篇研究的方法，是結合壓電晶體(Piezoelectric Crystal)和有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode, OLED)，利用超音波觸擊壓電晶體產生的電壓，來點亮OLED，讓影像直接顯示在OLED技術的顯示器上。這篇研究的通訊作者提到，這樣的方式可以降低超音波探頭的成本，因為傳統的超音波探頭需要數千個傳感器陣列單元，而結合壓電晶體和OLED設計，同時具有「接收&顯示」的功能，成本可以低到$100美元。
這項研究，目前在初步實現產品設計概念的階段，商品化後，是不是真的可以有較低的製造成本，同時保有原來的影像品質，還不知道。不過OLED技術的顯示器應用於醫療器材上，到是一個可以思考的方向。畢竟OLED面板在2020之後，即將成為手機顯示的主流，除了消費電子產品外，醫材產品，是不是也有OLED應用的機會呢?
圖片來源：131015 Visual Sound! Pete@Flicker CC Public Domain Mark 1.0
文章參考：ACS Appl. Mater. Interfaces
