针对现有医学超声成像中宽带信息缺失的问题，开展了“医学宽带超声成像”研究，获取了宽带超声信号并挖掘出其频谱所蕴含的信息。

（1）针对宽频超声信号的信息挖掘，提出了一种利用生物器官的频谱特征对其进行辨识的方法，打破了传统超声成像中只能通过轮廓估测器官种类的限制，实现了不依赖轮廓的器官辨识，通过颜色编码大幅提高了目标器官的区分度；

（2）针对超声换能器带宽较窄以及层叠结构双频换能器两频率互扰的难题，提出了声学滤波方法并设计出高性能的层叠结构双频换能器，在不降低有效面积的前提下大幅提高换能器所覆盖的带宽，为超谐波成像、频谱信息挖掘等提供宽带数据源；

（3）提出了不依赖光学谐振的光纤式阵列超声传感方法，实现了高灵敏度的、常规医学超声成像频段（2 – 15 MHz）全覆盖的超声信号阵列采集，提高了信号的带宽与精度。

1. 基于超声回波信号频谱信息挖掘的器官辨识与高区分度成像

针对超声回波频谱受多种因素共同作用、频谱规律不稳定的难题，提出并证实了“宽带超声回波频谱携带信息丰富的组织特征指纹”的假说，进而提出了“先筛选某种器官的标志性频谱、再依据标志性频谱辨识该器官”两步走的器官辨识方法，建立了标志性频谱指纹与多种器官的对应关系，通过颜色编码实现了不依赖轮廓的高区分度超声成像，辅助临床医生快速、准确地辨别出脑胶质瘤、腹部脏器等目标，大幅提高了临床诊断的效率。    

2. 基于声学滤波的层叠结构双频换能器研究及血管检测方法

针对层叠结构双频换能器的高频魅影、低频透射效率低的难题，提出了声学滤波方法，在极小的空间内同时解决了高频与低频声波的难题，成功设计出双频、高灵敏度、并且双频声场有效覆盖的双频超声换能器，为超谐波成像、频谱特征器官辨识等具有宽带需求的成像模式提供了高质量数据源，并在临床应用中通过超谐波成像准确检测出皮瓣血管。

3. 不依赖光学谐振的光纤式阵列宽带超声传感方法

提高信号获取的带宽、灵敏度与通道数，是信号传感永无止境的追求。为了在保持阵列传感的前提下进一步拓宽超声信号的带宽与灵敏度，提出了不依赖光学谐振的光纤式阵列宽带超声传感方法，实现了工艺简单、精度高、医学超声成像频带全覆盖的超声阵列传感，开创了新型高性能超声传感模式。